题文
如图2所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上,场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上,可沿环作无摩擦的圆周运动,若小球经A点时,速度vA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,试计算:
(1)速度vA的大小;
(2)小球运动到与A点对称的B点时,对环在水平方向的作用力。
题型:未知 难度:其他题型
答案
解析
(1)在A点,小球在水平方向只受电场力作用,根据牛顿第二定律得: 
所以小球在A点的速度
。
(2)在小球从A到B的过程中,根据动能定理,电场力做的正功等于小球动能的增加量,即 
,
小球在B点时,根据牛顿第二定律,在水平方向有
解以上两式,小球在B点对环的水平作用力为:
。
点评:分析该题,也可将水平的匀强电场等效成一新的重力场,重力为Eq,A是环上的最高点,B是最低点;这样可以把该题看成是熟悉的小球在竖直平面内作圆周运动的问题。
考点
据考高分专家说,试题“如图2所示,半径为r的绝缘细圆环的环面固.....”主要考查你对 [受力分析 ]考点的理解。
受力分析
受力分析:
1、物体受力分析的方法
①方法:整体法、隔离法。
②选择:所涉及的物理问题是整体与外界作用时,应用整体分析法,不必考虑内力的作用;当涉及的物理问题是物体间的作用时,要应用隔离分析法,这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。
2、受力分析的顺序:先重力,再接触力,最后分析其他外力。
3、受力分析时应注意的问题
①分析物体受力时,只分析周围物体对研究对象所施加的力;
②受力分析时,不要多力或漏力,注意确定每个力的实力物体和受力物体,在力的合成和分解中,不要把实际不存在的合力或分力当做是物体受到的力;
③如果一个力的方向难以确定,可用假设法分析;
④物体的受力情况会随运动状态的改变而改变,必要时根据学过的知识通过计算确定;
⑤受力分析外部作用看整体,互相作用要隔离。


