Question

如圖所示，有一勻強電場，其場強為E，方向水平向右，把一個半徑為r的光滑絕緣環，豎直放置于場中，環面平行于電場線，環的頂點A穿有一個質量為m，電量為q（q＞0）的空心小球，當小球由靜止開始從A點下滑

1

4

圓周到B點時，小球對環的壓力大小為（　　）

A．2mg+3qE

B．3qE

C．2mg+qE

D．2mg+2qE

Answer 1

分析：由動能定理求出小球到達B點時的速度；小球做圓周運動，由牛頓第二定律列方程，求出小球受到彈力；由牛頓第三定律求出小球對環的壓力．

解答：解：從A到B，由動能定理可得：mgR+qEr=

1

2

mv_B²-0，
小球做圓周運動，在B點，環對球的彈力于電場力的合力提供向心力，
由牛頓第二定律得：F-qE=m

v 2 B

r

，解得：F=2mg+3qE，
由牛頓第三定律可知，球對環的壓力F′=F=2mg+3qE；
故選A．

點評：由動能定理求出受到，知道彈力與電場力的合力提供向心力是正確解題的關鍵．