Question

如圖所示，質量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計，在軌道所在平面加一豎直向上的場強為E的勻強電場。P、Q兩點分別為軌道的最低點和最高點，在p點有一質量為m，電量為q的帶正電的小球，現給小球一初速度V₀，使小球在豎直平面內做圓周運動，不計空氣阻力，重力加速度為g，若mg> qE，要使小球能通過Q點且保證圓形軌道不脫離地面，速度V₀應滿足的關系是：

Answer 1

解析試題分析：根據動能定理可得：
小球恰能通過Q點時，
聯立兩式可得：
所以要使小球能通過Q點
設小球通過Q點時，軌道對小球的壓力為N，小球對軌道的壓力為
由牛頓第三定律的
要保證圓形軌道不脫離地面，
即
受力分析可得：
解得
所以要使小球能通過Q點且保證圓形軌道不脫離地面，速度V₀應滿足的關系是
考點：考查了動能定理以及圓周運動規律的應用
點評：做此類型題的關鍵是找出兩種臨界狀態，然后結合相對應規律解題分析