Question

如圖所示，絕緣光滑半圓環(huán)軌道（半徑為R）放在豎直向下的勻強電場中，場強為E．在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m，帶電+q的小球，由靜止開始沿軌道運動，則：小球經(jīng)過環(huán)的最低點時的動能為______
小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為______．

Answer 1

小球從靜止到最低點的運動過程，根據(jù)動能定理得：
mgR+qER=

1

2

mv²
得：v²=2（mgR+qER）
動能為E_k=

1

2

mv²=mgR+qER
對小球在最低點受力分析，小球受重力、電場力和支持力，運用牛頓第二定律得：
F_N-mg-qE=m

v2

R

解得：F_N=3（qE+mg）
根據(jù)牛頓第三定律得：小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道壓力為：F_N′=F_N=3（qE+mg）．
故答案為：mgR+qER，3（qE+mg）．