Question

如图所示，一个半径为R的光滑离心轨道，置于方向竖直向下、大小为E的匀强电场中．一个质量为m、电量为q的带负电小球，从高为h的光滑斜面顶，以初速度v₀沿斜面滑下．试问：

(1)要小球能通过外面底进入圆环，场强E必须满足什么条件？

(2)小球在圆环上做匀速圆周运动的条件是什么？这时，对圆环压力是多大？

Answer 1

答案：见详解
解析：

(1)要小球不离开斜面就要mg≥qE ∴ E≤ (2)要小球做匀速圆周运动，就要小球所受的合外力做功为零，即电场力平衡重力． ∴ qE＝mg　　即E＝ 故小球在圆周上任一点，轨道对它的压力N充当向心力 ∴ N＝m　　小球对圆环压力大小为m