如图所示,绝缘光滑半圆环轨道(半径为R)放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m,带电+q的小球
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解题思路:根据动能定理研究小球从静止到最低点的运动过程,求出小球在b点的速度,得到动能;对小球在最低点受力分析,运用牛顿第二定律求解.

小球从静止到最低点的运动过程,根据动能定理得:

mgR+qER=[1/2]mv2

得:v2=2(mgR+qER)

动能为Ek=[1/2]mv2=mgR+qER

对小球在最低点受力分析,小球受重力、电场力和支持力,运用牛顿第二定律得:

FN-mg-qE=m

v2

R

解得:FN=3(qE+mg)

根据牛顿第三定律得:小球经过环的最低点时对轨道压力为:FN′=FN=3(qE+mg).

故答案为:mgR+qER,3(qE+mg).

点评:

本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力;电场强度.

考点点评: 本题是重力场、电场的复合场问题,考查分析物体的运动过程,综合应用动能定理和牛顿运动定律的解题能力

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