半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电荷的小球，空间存在水平向右的匀强电场，如图所...

问题详情：

半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电荷的小球，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示，小球所受电场力是其重力的倍，将小球从环上最低点位置A点由静止释放，则：

(1)小球所能获得的最大动能是多大；

(2)小球对环的最大压力是多大．

【回答】

解析　

(1)因qE＝mg，所以qE、mg的合力F合与竖直方向夹角tan θ＝＝，即θ＝37°，

则小球由A点静止释放后从A到B过程中做加速运动，如图所示，B点动能最大，由动能定理得

qErsin θ－mgr(1－cos θ)＝Ek

解得B点动能即最大动能Ek＝mgr.

(2)设小球在B点受圆环*力为FN，由牛顿第二定律得

FN－F合＝

而F合＝＝mg

解得FN＝mg，由牛顿第三定律得，小球对圆环的最大压力也为mg.

*　(1)mgr　(2)mg

知识点：电势能和电势

题型：计算题