ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的14圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1

Question

ABC表示竖直放在电场强度为E=10⁴V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的(1)/(4)圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+10^-4C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s²）

（1）小球到达C点的速度大小
（2）小球在C点时，轨道受到的压力大小．

Answer 1

（1）设小球在C点的速度大小是v_C，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：
qE•2R-mgR=(1)/(2)mv_C²-0 ③
解得：v_C=2m/s ④
（2）小球在C点时受力分析如图，

由牛顿第二定律得：N_C-qE=m(v2C)/(R) ⑤
解得：N_C=3N ⑥
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：N_C′=N_C=3N，方向：水平向右；
答：（1）小球到达C点时的速度为2m/s；
（3）小球达到C点时对轨道的压力大小为3N，方向：水平向右