题目内容
绝缘的半径为R的光滑圆环,放在竖直平面内,环上套有一个质量为m,带电量为+q的小环,它们处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E(如图所示),小环从最高点A由静止开始滑动,当小环通过(1)与大环圆心等高的B点与(2)最低点C时,大环对它的弹力多大?方向如何?
(1)(2)
(1)小环由A到B的过程中,重力做正功(),电场力也做正功(),弹力不做功;根据动能定理(设通过B点时速度大小为)
①
小环通过B点的运动方程为:②
解方程①和②,可知小环通过B点时,大环对它的弹力指向环心O,大小为
(2)小环由A到C的过程中,电场力与弹力都不做功,只有重力做功,设通过C点时小环的速度大小为,根据动能定理:
③
小环通过C点时的运动方程为
④
解方程③和④得:
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