Question

如圖所示，光滑豎直圓環(huán)軌道，O為圓心，半徑為R，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，在最底點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷A，B點(diǎn)恰能靜止一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶孔小球，現(xiàn)將點(diǎn)電荷A的電量增加為原來的兩倍，，小球沿圓環(huán)軌道向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)的速度為，求：

（1）小球在B點(diǎn)剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；

（2）小球在C點(diǎn)時(shí)，對軌道的壓力  

（3）點(diǎn)電荷A的電量增加為原來的兩倍后，B、C兩點(diǎn)間的電勢差

 

Answer 1

（1），方向豎直向上（2）球?qū)�軌道的壓力大小�?img width=77 height=25 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/imagenew/gzwl/9/240829.png" >，方向?yàn)樨Q直向上（3）

解析:（1）設(shè)點(diǎn)電荷A的電量為Q，受力分析圖如圖所示

小球在B點(diǎn)靜止，則有：

當(dāng)A的電量增加為原來的兩倍時(shí)，則有

所以，，方向豎直向上

（2）在C點(diǎn)時(shí)，設(shè)軌道對球的壓力方向向下，大小為N，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識可

所以，，

所以，球?qū)�軌道的壓力大小�?img width=77 height=25 src="http://thumb.1010pic.com/pic1/imagenew/gzwl/9/240829.png" >，方向?yàn)樨Q直向上

（3）設(shè)B、C兩點(diǎn)間電勢差為U，

則由動(dòng)能定理可得   則，