Question

【题目】如图，半径为R的环状绝缘管竖直放置，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，AB所在直线以下有水平向左的匀强电场。现将一质量为m带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，小球恰好能通过最高点C，不记一切摩擦

求（1）匀强电场的电场强度E的大小？

（2）小球第二次通过C点时，小球对管壁压力的大小和方向。

Answer 1

【答案】（1）mg/2q （2）mg； 上

【解析】

试题分析：（1）据题，小球恰好能通过最高点C，在C点由重力与支持力提供其向心力，

根据牛顿第二定律得：；N=0

从A到C的过程，由动能定理得：qE2R-mgR=mvC2

联立解得：；

（2）设小球第二次通过C点时速度为v．

根据动能定理得：qE4R-mgR=mv2

在C点，有：FN+mg=m

解得 FN=mg

根据牛顿第三定律得：小球对管壁压力的大小为mg，方向向上