题目内容
【题目】如图所示的绝缘细杆轨道固定在竖直面内，半径为R的1/6圆弧段杆与水平段杆和粗糙倾斜段杆分别在A、B两点相切，圆弧杆的圆心O处固定着一个带正电的点电荷。现有一质量为m可视为质点的带负电小球穿在水平杆上，以方向水平向右、大小等于
的速度通过A点，小球能够上滑的最高点为C，到达C后，小球将沿杆返回。若∠COB=30°，小球第一次过A点后瞬间对圆弧细杆向下的弹力大小为
，从A至C小球克服库仑力做的功为
，重力加速度为g . 求：
(1)小球第一次到达B点时的动能；
(2)小球返回A点前瞬间对圆弧杆的弹力。
【答案】（1）
（2）
，方向向下
【解析】（1）小球从A运动到B，AB两点为等势点，所以电场力不做功，由动能定理得： 
代入数据解得： 
（2）小球第一次过A时，由牛顿第二定律得： 
从A到C，由动能定理得： 
从C到A，由动能定理得： 
小球返回A点时，设细杆对球的弹力方向向上，大小为N′，由牛顿第二定律得：
联立以上解得： 
根据牛顿第三定律 ，返回A点时，对圆弧杆的弹力 为
，方向向下
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