(8分)如图，一绝缘细圆环半径为r，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平

题目内容：

(8分)如图，一绝缘细圆环半径为r，环面处于水平面内，场强为E的匀强电场与圆环平面平行.环上穿有一电量为 q、质量为m的小球，可沿圆环做无摩擦的圆周运动.若小球经A点时速度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(设地球表面重力加速度为g).则：

(1)小球经过A点时的速度大小v_A是多大

(2)当小球运动到与A点对称的B点时，小球的速度是多大？圆环对小球的作用力大小是多少

(3)若Eq=mg，小球的最大动能为多少？

最佳答案：

(1)

(2) (3)

答案解析：

（1）小球在水平面内沿圆环作圆周运动，由题意，在A点电场力提供向心力，则有：

…①

解得：

…②

（2）球从A到B点的过程中，由动能定理得：

…③

解得：

…④

球在B点受到圆环作用力F的水平分力为F_x，则：

即F _x=6qE…⑤

又圆环对球作用力F的竖直分力大小等于小球的重力，所以：

…⑥

（3）若

，由qE=mg．由于球只受到重力和电场力的作用，并且重力和电场力的大小相等，当两个力的合力沿半径向外时，如图所示经过D点时，

动能最大，CD与竖直方向的夹角为45°，根据动能定理得：

从A→B：

解得球最大动能为

．

考点核心：

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。