题目内容
【题目】如图所示，质量为m、带电荷量为
的小球在光滑导轨上运动，导轨左边为斜轨，右边为半圆形滑环，其半径为
小球在A点时的初速度为
，方向和斜轨平行，整个装置放在方向竖直向下、场强为E的匀强电场中，斜轨的高度为h，试问：
（1）如果小球能到达B点，那么小球在B点对半圆环的压力多大？
（2）在什么条件下小球可以沿半圆环做匀速圆周运动到达最高点，这时小球的速度多大？
【答案】（1）
；（2）v0
【解析】
（1）A到B过程电场力与重力做功，根据动能定理有：
，
在B点受重力、电场力和轨道的支持力，合力提供向心力，得：
联立以上公式，求得：
根据牛顿第三定律，轨道对小球的压力等于小球对轨道的压力，即为：；
（2）小球可以匀速沿半圆环到达最高点，根据动能定理可知，重力和电场力平衡，因此有：
；
故小球动能一直不变，到达最高点速度为
；
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