Question

如图所示，在竖直向下的匀强电场中，一个质量为m带负电的小球从斜轨道上的A点由静止滑下，小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时恰好不落下来。已知轨道是光滑而又绝缘的，且小球的重力是它所受的电场力2倍。求：
（1）A点在斜轨道上的高度h为多少？
（2）小球运动到最低点时对轨道压力为多少？

Answer 1

（1）设小球到B点的最小速度为v_B，则牛顿第二定律: 
  ①                            （2分）
小球从A到B的过程中由动能定理: 
  ②                   （2分）
由①②得     ③                                （1分）
（2）小球从A到C的过程中，由动能定理:
 ④                             （2分）
小球在C点时，牛顿第二定律:  
 ⑤                                 （2分）
又因为 mg=2qE       ⑥      由③④⑤⑥ 得:N=3mg    （1分）
根据牛顿第三定律得小球对轨道压力大小也为3mg （1分）

解析