Question

如图所示，一质量为M的塑料球形容器，在A处与水平面接触．它的内部有一直立的轻弹簧，弹簧下端固定于容器内的底部，上端系一带正电、质量为m的小球，小球在竖直方向振动，当加一向上的匀强电场后，弹簧正好在原长时，小球恰好有最大速度．在振动过程中球形容器对桌面的最小压力为零，求小球振动的最大加速度和容器对桌面的最大压力．

Answer 1

      ; 2Mg

：因为弹簧正好在原长时小球恰好速度最大，所以有qE= mg，小球在最高点时容器对桌面的压力最小，则kx=Mg，此时小球受力如答图所示，所受合力为F=mg+kx=qE,

由以上三式得小球的加速度。
显然，在最低点容器对桌面的压力最大，由振动的对称性可知小球在最低点和最高点有相同的加速度，所以kx－mg十qE= ma．解以上式子得kx=Mg,所以容器对桌面的
压力F_N＝Mg＋kx= 2Mg．