Question

如图所示，平行金属极板A、B水平放置，A板带正电，B板带负电，两板间的电压为U，距离为2d，一个半径为d的绝缘光滑半圆形轨道，竖直放置在两极板中，轨道最高点、圆心O的连线与极板平行．在轨道最高点边缘处有一质量为m，电量为+ q的小球，由静止开始下滑。重力加速度为g。求：

（1）小球到达最低点时的速度大小；
（2）小球经过最低点时对轨道压力的大小。

Answer 1

（1）（2）

解析试题分析：（1）由动能定理   （2分）
从而求得加速后的速度为      （2分）
（2）如图，

重力、电场力及轨道给小球的支持力的合力提供向心力
                  （2分）
得N=                     （1分）
由牛顿第三定律得 对轨道的压力为  （1分）
考点：考查圆周运动和粒子在复合场中的运动
点评：本题难度中等，综合性比较强，首先判断受力情况，在分析做功情况，要想求得圆周运动中最低点对轨道压力大小，就要知道最低点小球速度大小，从而判断出采用动能定理和圆周运动的向心力公式