题目

匀强电场场强大小为E，方向竖直向下，如图所示，电场中有一绝缘光滑的半圆环位于图示竖直面内，半圆环最高点A处有质量为m，电荷量为q的带正电小球，小球由静止开始滑下，经最低点B时，球对环的压力大小为多少？

提问时间：2020-10-18

答案

小球由静止开始下滑的过程中，由动能定理得
    mgR+qER=

1

2

mv2   ①
小球经过最低点时，由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力，则有
   N-mg-qE=

mv2

R

    ②
联立①②得，轨道对小球的支持力N=3（mg+qE），
则由牛顿第三定律知，小球经过最低点时对环底的压力N′=N=3（mg+qE）．
答：经最低点B时，球对环的压力大小为3（mg+qE）．