有一均强电场,其场强为E,方向竖直向下。把一个半径为r的光滑绝缘环,竖直置于电场中,环面平行于电场线,环的顶点A穿有一个质量为m,电量为q(q>0)的空心小球,如图所示。当小球由静止开始从A点下滑到最低点B时,小球受到环的压力多大?

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根据力学分析,在B点小球受到以下几个力:1.竖直向下的重力G;G=mg2.竖直向下的电场力F;F=2qEr3.光环对小球的压力(或支持力)D,方向竖直向上,大小不定4.离心力L,方向竖直向下,大小L=m*v*v/r我们设定小球B点的势能为0,则在A点的势能为2mgr小球带正电,在下滑过程中,在竖直向下的匀电场中作正功,大小为2qEr根据能量守恒原则,在此过程中,以上两者均变成B点的动能因此得式 m*v*v/2=2mgr+2qEr即 m*v*v=4*(mg+qE)*r所以,离心力L=m*v*v/r=4*(mg+qE)根据在B点的受力分析,向上的力的合力等于向下的力的合力得式 D=G+F+L=mg+qE+4*(mg+qE)=5mg+5qE