Question

（12分）如图所示,半径为R的光滑绝缘环，竖直放置于电场强度为E的水平匀强电场中，质量为m，带电量为+q的空心小球穿在环上。当小球由静止开始从环的顶点A下滑到与圆心等高的水平位置B时，求：

(1)小球的电势能变化多大？

(2)小球的速度是多大？

(3)小球对环的压力多大？

Answer

（1）电势能减少qER  （2）（3）3qE+mg

【解析】

试题分析：小球由A点释放，受到重力、电场力和环的弹力作用，根据电场力做功与电势能变化的关系得到电势能的变化情况，根据动能定理判断动能的变化情况从而求出小球的速度．

（1）A到B电场力做功W=qER，所以电势能减少qER   （4分）

（2）设速度为v，由动能定理 

得         ①        （4分）

（3）设支持力为N,由牛顿第二定律       ②

由①②解得N=3qE+mg  由牛顿第三定律得小球对环压力N’=N=3qE+mg     （4分）

考点：带电粒子在匀强电场中的运动；动能定理；牛顿第二定律；向心力