题目内容
有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量为m，也带正电(其电量远小于圆心处的电荷，对圆心处电荷产生的电场影响很小，可忽略)的小球A，圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F．开始小球A处在圆轨道内侧的最低处，如图所示．现给小球A一个足够大的水平初速度，小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动．
(1)小球A运动到何处时其速度最小？为什么？
(2)要使小球A在运动中始终不脱离圆轨道而做完整的圆周运动，小球A在圆轨道的最低处的初速度应满足什么条件？
答案：
解析：
解析：
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解：1、运动到轨道最高点时速度最小 2分 在圆心处电荷产生的电场中，圆轨道恰好在它的一个等势面上，小球在圆轨道上运动时，库仑力不做功，当小球运动到圆轨道最高处时，其重力对它做的负功最多，此时速度最小． 2分 2、在最低点，小球受到的电场力F与重力mg方向相同，小球不会脱离轨道． 在最高点，小球受到的电场力F与重力mg方向相反， 当 小球从圆轨道最底处运动到最高处的过程中由动能定理得： 由二式解得： 这就是在 当 由(2)、(3)和(4)可得： 这就是在 |
时，在最高点小球也不会脱离轨道．此时，小球在最高点的速度v应满足：
(1) 1分
(2) 1分
2分
条件下，小球在最低点速度应满足的条件在最高点．
时，小球在最高点的速度v应满足：
(FN为轨道对小球的支持力)(3)1分
(4)1分
2分
条件下，小球在最低点速度应满足的条件．
练习册系列答案
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（2013?闵行区一模）有一绝缘的、半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内，在其圆心处固定一带正电的点电荷，现有一质量为m，也带正电（其电量远小于圆心处的电荷，对圆心处电荷产生的电场影响很小，可忽略）的小球A，圆心处电荷对小球A的库仑力大小为F．开始小球A处在圆轨道内侧的最低处，如图所示．现给小球A一个足够大的水平初速度，小球A能在竖直圆轨道里做完整的圆周运动．
