题目内容
【题目】如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面竖直固定在水平地面上，场强为E的匀强电场与环面平行。一电荷量为＋q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若小球经过A点时，速度vA的方向恰与电场方向垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，求：
(1)速率vA的大小；
(2) 小球运动到圆环最低点时电场力的功率；
(3)小球运动到与A点对称的B点时对环在水平方向的作用力的大小。
【答案】(1)
(2) qE
(3)6qE
【解析】
(1)在A点，小球在水平方向只受静电力作用，根据牛顿第二定律得：
所以小球在A点的速度：
(2) 在小球从A到最低点时的过程中，根据动能定理：
(3)在小球从A到B的过程中，根据动能定理，静电力做的正功等于小球动能的增加量，即
小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有：
解以上两式得小球在B点受到环的水平作用力：
由牛顿第三定律知，球对环在水平方向的作用力大小：
。
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