问题 计算题

如图,一绝缘细圆环半径为r,环面处于水平面内,场强为E的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为+q、质量为m的小球,可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直,且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g)。则:

(1)小球经过A点时的速度大小vA是多大?

 (2)当小球运动到与A点对称的B点时,小球的速度是多大?圆环对小球的作用力大小是多少?

答案

(1)(2)

⑴小球在水平面内沿圆环作圆周运动,由题意,在A点电场力提供向心力:…①

所以:…②

⑵球从AB点的过程中,由动能定理:

所以:…④球在B点受到圆环作用力F的水平分力为Fx,则: 

……⑤又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力,所以:

…⑥

单项选择题
判断题