题目内容
【题目】如图所示，ABCD为竖直放在场强为
的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的ABC部分是半径为R=0.5m的半圆环（B为半圆弧的中点），轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道的一点，而且CD=2R，把一质量m=100g、带电荷量
的负电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，小球在轨道的内侧运动．
，求：
（1）它到达B点时的速度是多大？
（2）它到达B点时对轨道的压力是多大？
【答案】（1）
（2）5N
【解析】（1）设小球在B点的速度大小是vB，则对于小球由D→B的过程中，应用动能定理列出：
qE×3R-mgR=
mvB2
解得：vB=2
m/s
（2）则球受到轨道的压力大小为NB，在B点的圆轨道径向方向上，小球受到轨道对它的弹力和电场力，应用牛顿第二定律，有：NB-qE=m
解得：NB=5×104×10-4+0.1×
=5N
由牛顿第三定律可知，它对轨道的压力为5N．
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