Question

【题目】如图所示，竖直放置的半径为R=1.0m的光滑绝缘圆弧轨道，处于水平向右的匀强电场中．电荷量为q=+3×10﹣4C、质量为m=0.10kg的小球刚好静止在轨道上A点，B为圆弧最低点，∠AOB=37°．（重力加速度g=10m/s2 ， sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：

（1）电场强度大小；
（2）若保持匀强电场方向不变，将电场强度大小减小为原来的 ，小球下滑到最低点B时对轨道的压力大小．

Answer 1

【答案】
（1）

开始时A处于平衡状态，受力如图，则：

由图中几何关系得：

所以：

（2）

保持匀强电场方向不变，将电场强度大小减小为原来的 ，小球将向下运动，重力和电场力做功，由动能定理得：

小球在最低点受到的支持力与重力的合力提供向心力，得：

代入数据整理得：FN=1.1N

小球受到的支持力是0.1N，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力也是1.1N．

【解析】开始时A处于平衡状态，受力如图，则：

由图中几何关系得：
所以： （2）保持匀强电场方向不变，将电场强度大小减小为原来的 ，小球将向下运动，重力和电场力做功，由动能定理得：

小球在最低点受到的支持力与重力的合力提供向心力，得：

代入数据整理得：FN=1.1N
小球受到的支持力是0.1N ， 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力也是1.1N ．