如图所示，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_物理解答

如图所示，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v_A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v_A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．

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解答

（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：qE＝m

所以小球在A点的速度vA＝

qEr

．
（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 2qEr＝

−

，
小球在B点时，根据牛顿第二定律，在水平方向有NB−qE＝m

解以上两式，得到：N_B=6qE
故根据牛顿第三定律，小球在B点对环的水平作用力为：N_B′=N_B=6qE．