Question

如图所示，光滑竖直圆环轨道，O为圆心，半径为R，B点与O点等高，在最底点固定一点电荷A，B点恰能静止一质量为m，电荷量为q的带孔小球，现将点电荷A的电量增加为原来的两倍，，小球沿圆环轨道向上运动到最高点C时的速度为，求：

（1）小球在B点刚开始运动时的加速度；

（2）小球在C点时，对轨道的压力  

（3）点电荷A的电量增加为原来的两倍后，B、C两点间的电势差

 

Answer 1

（1），方向竖直向上（2）球对轨道的压力大小为，方向为竖直向上（3）

解析:（1）设点电荷A的电量为Q，受力分析图如图所示

小球在B点静止，则有：

当A的电量增加为原来的两倍时，则有

所以，，方向竖直向上

（2）在C点时，设轨道对球的压力方向向下，大小为N，根据圆周运动知识可

所以，，

所以，球对轨道的压力大小为，方向为竖直向上

（3）设B、C两点间电势差为U，

则由动能定理可得   则，