Question

如图，一绝缘细圆环半径为 r ，环面处于水平面内，场强为 E 的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为

如图，一绝缘细圆环半径为 r ，环面处于水平面内，场强为 E 的匀强电场与圆环平面平行。环上穿有一电量为＋ q 、质量为 m 的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动。若小球经 A 点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用（设地球表面重力加速度为 g ）。则： （1）小球经过 A 点时的速度大小 v A 是多大？　（2）当小球运动到与 A 点对称的 B 点时，小球的速度是多大？圆环对小球的作用力大小是多少？

Answer 1

（1） （2） ，

⑴小球在水平面内沿圆环作圆周运动，由题意，在 A 点电场力提供向心力： …① 所以： …② ⑵球从 A 到 B 点的过程中，由动能定理： ③ 所以： …④球在 B 点受到圆环作用力 F 的水平分力为 F x ，则：  即 ……⑤又圆环对球作用力 F 的竖直分力大小等于小球的重力，所以： …⑥