Question

如圖所示，光滑豎直圓環(huán)軌道，O為圓心，半徑為R，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，在最底點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷A，B點(diǎn)恰能靜止一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶孔小球，現(xiàn)將點(diǎn)電荷A的電量增加為原來的兩倍，，小球沿圓環(huán)軌道向上運(yùn)動到最高點(diǎn)C時的速度為，求：

（1）開始時點(diǎn)電荷A的電荷量Q是多少；

（2）小球在B點(diǎn)剛開始運(yùn)動時的加速度；

（3）小球在C點(diǎn)時，對軌道的壓力；  

（4）點(diǎn)電荷A的電量增加為原來的兩倍后，B、C兩點(diǎn)間的電勢差的大小。

Answer 1

（1）開始時小球在B點(diǎn)靜止，則有：                    ……（2分）

解得：……（2分）

  

（2）A的電量增為原來兩倍時，由牛二定律：                          ……（2分）

  

解得：a=g ……（2分）   方向豎直向上……（1分）

 

（3）小球在C點(diǎn)時，由牛二定律得：                        ……（2分）

 

解得：           ……（1分）

 

由牛三定律可知，壓力大小             ，方向?yàn)樨Q直向上……（2分）

（4）對小球由B到C過程列動能定理：……（2分）  

解得：……（1分）