Question

如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m，电荷量为

如图所示，绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在与环心等高处放有一质量为m，电荷量为+q的小球，由静止开始沿轨道运动，求小球经过环的最低点时对轨道压力为多少？

Answer 1

图1

如图1中对D选项的分析，小球经过环的最低点时对轨道压力为3（mg+qE）

Answer 2

小球由静止开始下滑的过程中，由动能定理得
    mgR+qER=

1

2

mv2 ①
小球经过最低点时，由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力，则有
   N-mg-qE=m

v2

R

②
联立①②得，轨道对小球的支持力N=3（mg+qE），则由牛顿第三定律知，小球经过最低点时对轨道的压力N′=N=3（mg+qE）．
答：小球经过最低点时对轨道的压力为3（mg+qE）．