Question

（15分）如图所示,质量为m、带电量为-q的小球在光滑导轨上运动，半圆形滑环的半径为R，小球在A点时的初速为V₀，方向和斜轨平行.整个装置放在方向竖直向下，强度为E的匀强电场中，斜轨的高为H，试问：

（1）小球离开A点后将作怎样的运动?

（2）设小球能到达B点，那么，小球在B点对圆环的压力为多少?

（3）在什么条件下，小球可以以匀速沿半圆环到达最高点，这时小球的速度多大?

（4）若小球能够沿如图所示的轨道运动到最高点，则小球的初速度需满足什么条件？

Answer 1

解析：

①当mg=qE时，小球做匀速直线运动；当mg>qE时，小球做匀加速直线运动；当mg<qE时, 小球做类似斜抛的曲线运动

② 由动能定理知

  

③当mg=qE时,小球做匀速圆周运动,速率为V₀ 

④设最高点为C               

当时,小球能够到达最高点C