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    (8分).如图，一绝缘细圆环半径为r，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为+q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用(设地球表面重力加速度为g).则：

    (1)小球经过A点时的速度大小vA是多大？

    (2)当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？圆环对小球的作用力大小是多少？

    (3)若Eq=mg，小球的最大动能为多少？

     

    【答案】

    (1) ? (2) ? (3)

    【解析】

    试题分析：（1）小球在水平面内沿圆环作圆周运动，由题意，在A点电场力提供向心力，则有：

    …①

    解得：…②

    （2）球从A到B点的过程中，由动能定理得：…③

    解得：…④

    球在B点受到圆环作用力F的水平分力为Fx，则：即Fx=6qE…⑤

    又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力，所以：…⑥

    （3）若，由qE=mg．由于球只受到重力和电场力的作用，并且重力和电场力的大小相等，当两个力的合力沿半径向外时，如图所示经过D点时，

    动能最大，CD与竖直方向的夹角为45°，根据动能定理得：

    从A→B：

    解得球最大动能为．

    考点：考查动能定理和向心力公式在圆周运动中的应用．

     

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    （1）小球经过A点时的速度大小vA是多大？
    （2）当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？圆环对小球的作用力大小是多少？

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    如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示.开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90°，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置.以W1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有（    ）

    A.W1=0,W2≠0                           B.W1=0,W2=0

    C.W1≠0,W2=0                           D.W1≠0,W2≠0

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    (1)小球经过A点时的速度大小vA是多大？

    (2)当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？圆环对小球的作用力大小是多少？

    (3)若Eq=mg，小球的最大动能为多少？

     

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