解题思路:小球由静止开始下滑的过程中,重力和电场力做功,由动能定理求出小球经过最低点时的速度.小球经过最低点时,由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力,由牛顿运动定律求解小球经过最低点时对环底的压力.
小球由静止开始下滑的过程中,由动能定理得
mgR+qER=[1/2mv2 ①
小球经过最低点时,由重力、电场力和轨道的支持力的合力提供向心力,则有
N-mg-qE=
mv2
R] ②
联立①②得,轨道对小球的支持力N=3(mg+qE),
则由牛顿第三定律知,小球经过最低点时对环底的压力N′=N=3(mg+qE).
故答案为:3(mg+qE).
点评:
本题考点: 电场强度;牛顿第二定律;向心力;动能定理.
考点点评: 本题是动能定理和牛顿运动定律结合处理圆周运动中动力学问题,是常用的方法和思路.