Question

如图所示，绝缘光滑半圆环轨道（半径为R）放在竖直向下的匀强电场中，场强为E．在与环心等高处放有一质量为m，带电+q的小球

Answer 1

解题思路：根据动能定理研究小球从静止到最低点的运动过程，求出小球在b点的速度，得到动能；对小球在最低点受力分析，运用牛顿第二定律求解．

小球从静止到最低点的运动过程，根据动能定理得：

mgR+qER=[1/2]mv²

得：v²=2（mgR+qER）

动能为E_k=[1/2]mv²=mgR+qER

对小球在最低点受力分析，小球受重力、电场力和支持力，运用牛顿第二定律得：

F_N-mg-qE=m

v2

R

解得：F_N=3（qE+mg）

根据牛顿第三定律得：小球经过环的最低点时对轨道压力为：F_N′=F_N=3（qE+mg）．

故答案为：mgR+qER，3（qE+mg）．

点评：

本题考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律；向心力；电场强度．

考点点评： 本题是重力场、电场的复合场问题，考查分析物体的运动过程，综合应用动能定理和牛顿运动定律的解题能力