Question

半径R=0.4m的光滑绝缘轨道固定于竖直于平面内，加上某一方向的匀强电场时，带电小球沿轨道内侧做圆周运动，小球动能最大位

Answer 1

据题分析可知，小球的

重力与电场力的合力方向必沿OA连线向下，最小动能的位置必在A点关于O点对称的B点

则有

F•2R=

1

2 mv _A ²-

1

2 mv _B ²

代入解得F=18N

在A点时有N-F=m

ν A 2

R

1

2 mv _A ²=

R

2 （N-F）=18J

所以最小动能为E _km=

1

2 mv _B ²=18J-14.4J=3.6J

②在B点撤去轨道后，小球将做类平抛运动

由2R=

1

2 at ²，F=ma得

m=

F t 2

4R =4.5×10 ^-3kg

答：

（1）小球的最小动能是3.6J；

（2）小球的质量为4.5×10 ^-3kg．