Question

绝缘的半径为R的光滑圆环，放在竖直平面内，环上套有一个质量为m，带电量为+q的小环，它们处在水平向右的

绝缘的半径为R的光滑圆环，放在竖直平面内，环上套有一个质量为m，带电量为+q的小环，它们处在水平向右的匀强电场中，电场强度为E（如图所示），小环从最高点A由静止开始滑动，当小环通过（1）与大环圆心等高的B点与（2）最低点C时，大环对它的弹力多大？方向如何？

Answer 1

（1） （2）

（1）小环由A到B的过程中，重力做正功（ ），电场力也做正功（ ），弹力不做功；根据动能定理（设通过B点时速度大小为 ） ① 小环通过B点的运动方程为： ② 解方程①和②，可知小环通过B点时，大环对它的弹力指向环心O，大小为 （2）小环由A到C的过程中，电场力与弹力都不做功，只有重力做功，设通过C点时小环的速度大小为 ，根据动能定理： ③ 小环通过C点时的运动方程为 ④ 解方程③和④得：