Question

19．如圖所示，半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)，豎直置于場(chǎng)強(qiáng)為E，方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．有一質(zhì)量為m，電荷量大小為q的帶負(fù)電空心小球穿在光滑圓環(huán)上，小球從與圓心O等高的位置A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，求小球下滑到圓環(huán)的最低時(shí)對(duì)圓環(huán)的最低時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力大�。�

Answer 1

分析 設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理列式，在B點(diǎn)處由牛頓第二定律列式，聯(lián)立方程組即可求解．

解答 解：設(shè)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為V，由動(dòng)能定理得$（mg+qE）•R=\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$…①
在B點(diǎn)處由牛頓第二定律得${F}_{N}-mg-qE=\frac{m{v}^{2}}{R}$…②
聯(lián)立①和②式，解得小球在B點(diǎn)受到環(huán)的壓力為：N=3（mg+qE）
根據(jù)牛頓第三定律可知小球下滑到圓環(huán)的最低時(shí)對(duì)圓環(huán)的最低時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力大小與小球受到的支持力的大小相等，為3（mg+qE）
答：小球下滑到圓環(huán)的最低時(shí)對(duì)圓環(huán)的最低時(shí)對(duì)圓環(huán)的壓力大小 是3（mg+qE）．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理及牛頓第二定律的直接應(yīng)用，難度不大，屬于基礎(chǔ)題．