问题 填空题

半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m,带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示,珠子所受静电力是其重力的3/4倍,将珠从环上最低位置A点静止释放,则珠子在运动过程中机械能与电势能之和______(填写“增加”、“减少”、“不变”),珠子所能获得的最大动能EK为______.

答案

如图,在珠子能够静止的一点进行受力分析

设OB与OA之间的夹角为θ,则:tanθ=

qE
mg
=
3
4

所以:θ=37°

珠子在等效最低点B时具有最大的动能.

珠子从A到B的过程电场力和重力做功,珠子的动能增加,即:-mgr(1-cosθ)+qEr•sinθ=EK-0

解得珠子所能获得的最大动能:EK=-mgr(1-cosθ)+qEr•sinθ=

mgr
4

故答案为:不变,

mgr
4

单项选择题
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