Question

如图所示，一光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为＋q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上部小球从B点由静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求：

(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度；
(2)小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大？

Answer 1

(1) 　(2) mg－

由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解
(1)由题意知：小球运动到D点时，由于AD＝AB，所以有电势φD＝φB，即UDB＝φD－φB＝0①
则由动能定理得：mgsin30°＝mv－0②
联立①②解得：vD＝③
(2)当小球运动至C点时，对球受力分析如图所示，则由平衡条件得：

FN＋F库sin30°＝mgcos30°④
由库仑定律得：
F库＝⑤
联立④⑤得：
FN＝mg－
由牛顿第三定律得：FN′＝FN＝mg－.