Question

（8分）、如图所示，一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置，圆轨道最低点与一条水平轨道相连，轨道都是光滑的．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，场强为E．从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小球，为使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，求释放点A距圆轨道最低点B的距离s．已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍．

Answer 1

本题考查的是静电场与力学综合的问题，已知小球受到的电场力大小等于小球重力的倍，使小球刚好在圆轨道内做圆周运动，临界点没有在最高点，合力提供向心力，在最高点偏左一点，合力为，根据几何关系可得临界点的高度为，到竖直方向的距离为，在临界点的动能为，在轨道最低点速度为v₁,根据动能定理，；,解得。