Question

【題目】如圖所示，豎直放置的半徑為R=1.0m的光滑絕緣圓弧軌道，處于水平向右的勻強電場中．電荷量為q=+3×10﹣4C、質量為m=0.10kg的小球剛好靜止在軌道上A點，B為圓弧最低點，∠AOB=37°．（重力加速度g=10m/s2 ， sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）求：

（1）電場強度大小；
（2）若保持勻強電場方向不變，將電場強度大小減小為原來的 ，小球下滑到最低點B時對軌道的壓力大小．

Answer 1

【答案】
（1）

開始時A處于平衡狀態，受力如圖，則：

由圖中幾何關系得：

所以：

（2）

保持勻強電場方向不變，將電場強度大小減小為原來的 ，小球將向下運動，重力和電場力做功，由動能定理得：

小球在最低點受到的支持力與重力的合力提供向心力，得：

代入數據整理得：FN=1.1N

小球受到的支持力是0.1N，根據牛頓第三定律可知，小球對軌道的壓力也是1.1N．

【解析】開始時A處于平衡狀態，受力如圖，則：

由圖中幾何關系得：
所以： （2）保持勻強電場方向不變，將電場強度大小減小為原來的 ，小球將向下運動，重力和電場力做功，由動能定理得：

小球在最低點受到的支持力與重力的合力提供向心力，得：

代入數據整理得：FN=1.1N
小球受到的支持力是0.1N ， 根據牛頓第三定律可知，小球對軌道的壓力也是1.1N ．