Question

求问一条高二物理静电场的题目

有2个问题喔。求解答……

Answer 1

重力与电场力的合力是始终不变的，大小为2根号3*mg/3。方向与重力成30度角。所以可以将小球看作在这个合力场下的圆周运动，这样就与在重力场的圆周运动类似。所以至少的初速度就是小球可以到达这个点，合力提供向心力，mv平方/r=2根号3*mg/3得动能Q=mg*R根号3/3
而在斜坡上运动重力势能与电场能抵消所以初速度也就是等于刚进入圆形轨道的速度
根据能量守恒定律得Q+mg（R+R*根号3/2）+EqR/2=1/2*mv1平方得到v1=根号（2gr+2根号3 gr）
同理根据能量守恒计算出最高点时的动能，再根据向心力-重力就等与最高点的压力了，
时间有限就不算了阿，思路是这样的，看看对你是否有帮助

Answer 2

因为电场力为和重力量值上给得合适，因此在斜面上下滑过程中重力做的正功和电场力做的负功刚好相等，因此进入圆轨道时的动能即为初动能
要使初动能最小，那么在圆轨道上的某点时对轨道有最小压力，最小压力即为零，而此时重力和电场力的合力刚好提供为向心力指向圆心。由此通过简单计算可知此时重力和向心力（即半径）半径方向成30度角，很容易算出此时的向心力，进一步算出此时的线速度
然后从进入圆轨道开始到该点利用功能关系可算出初动能mgr(1+根号3)
最高压力要麻烦一点，因为不会上传图片，下边过程用功能关系计算也最高点线速度，再利用向心为重力与轨道对小球压力的合力即可求解了