Question

如图所示，空间存在水平向右的匀强电场. 在竖直平面内建立平面直角坐标系，在坐标系的一象限内固定绝缘光滑的半径为R的1/4圆周轨道AB，轨道的两端在坐标轴上。质量为m的带正电的小球从轨道的A端由静止开始滚下，已知重力为电场力的2倍，求：

（1）小球在轨道最低点B时对轨道的压力；
（2）小球脱离B点后开始计时，经过多长时间小球运动到B点的正下方？并求出此时小球距B的竖直高度h是多大？

Answer 1

（1）（2）8R

解析试题分析：小球从释放到运动至轨道最低点的过程中，由动能定理得：                                      （2分）
在轨道最低点时，有：                         （2分）

联立上述各式得：                                    （1分）
                                                  （1分）
(2)小球的运动，在竖直方向是自由落体运动，水平方向是往返运动。
由运动的分解可知，当水平速度变为零时，有：
   得：                               （2分）
设经历运动到B点的正下方，则:               （2分）
在竖直方向上，有:                              （2分）
考点：考查了圆周运动规律
点评：在做圆周运动时，需要根据受力分析判断物体在最高点以及最低点的向心力来源