如圖所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場強為E的勻強電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電量為+q、質量為m的小球，可沿圓環(huán)作無摩擦的圓周運動．若小球經(jīng)A點時速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度vA=
qEr
m
qEr
m
．當小球運動到與A點對稱的B點時，小球對圓環(huán)在水平方向的作用力NB=
6Eq
6Eq
．
分析：“小球經(jīng)A點時圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用”是解題的突破口，即小球到達A點時電場力提供向心力，這樣可以求出vA；根據(jù)從A到B的運動過程中只有電場力做功可以求出vB，再根據(jù)向心力公式可得NB．
解答：解：由題意可知小球到達A點時電場力提供向心力即qE=
mvA2
r

解得vA=
qEr
m

從A到B的運動過程中根據(jù)動能定理可得
2qEr=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
在B點根據(jù)向心力公式可得NB-qE=m
vB2
r

聯(lián)立以上三式得NB=6qE
根據(jù)牛頓第三定律可得小球對圓環(huán)在水平方向的作用力大小為6qE．
故答案為：
qEr
m
；6qE．
點評：解本題時不要忘記根據(jù)向心力公式可得NB-qE=m
vB2
r
求出的NB是圓環(huán)對小球的支持力，而題目要求的是小球對圓環(huán)的壓力，故需要利用牛頓第三定律進行轉化．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在豎直面上，場強為E的勻強電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量+q，質量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動，若小球經(jīng)A點時速度vA的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用．
（1）求小環(huán)運動到A點的速度vA是多少？
（2）當小球運動到與A點對稱的B點時，小球對圓環(huán)在水平方向上的作用力FB是多少？
（3）若E=
mgq
，小球最大動能為多少．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為r，環(huán)面處于豎直平面內，場強為E的水平勻強電場與圓環(huán)平面平行．環(huán)上穿有一電量為+q、質量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動．電場力大小等于重力，重力加速度為g，若小球能完成完整的圓周運動，則
（1）小球經(jīng)水平直徑左端A點時的速度大小vA是多大？
（2）當小球運動到圓環(huán)的最低點B點時，速度又是多大？此時小球對圓環(huán)的作用力是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2008?如皋市模擬）如圖所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為 r，其環(huán)面固定在豎直平面上，方向水平向右、場強大小為E的勻強電場與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q 的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動，若小球經(jīng)A點時速度方向恰與電場方向垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用．小球沿順時針方向運動，且qE=mg，求小球運動到何處時，對環(huán)的作用力最大？最大作用力為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一絕緣細圓環(huán)半徑為ｒ，環(huán)面處于豎直平面內，場強為E的水平勻強電場與圓環(huán)平面平行。環(huán)上穿有一電量為＋q、質量為ｍ的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運動。電場力大小等于重力，重力加速度為ｇ，若小球能完成完整的圓周運動，則

（1）小球經(jīng)水平直徑左端A點時的速度大小vA是多大？

（2）當小球運動到圓環(huán)的最低點B點時，速度又是多大？此時小球對圓環(huán)的作用力是多少？

 

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