Question

所示，在水平向右的匀强电场中，有一光滑绝缘导轨，导轨由水平部分和与它连接的位于竖直平面的半圆环AB

C构成，现距环最低点A为L的。处有一质量为m的带正电的小球，小球从静止开始沿水平轨道进入圆环．若小球所受电场力与其重力大小相同，圆弧轨道的半径为R，则L必须满足什么条件才能使小球在圆环上运动时且通过最高点C不脱离圆环?

Answer 1

分析：当小球到达C点刚好不脱离圆环运动，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球在C点的临界速度．小球由O沿圆弧轨道运动到C的过程中．电场力做功为qEL，重力做功为-mg•2R，根据动能定理求出L的临界值，再得出L的范围．