Question

絕緣的半徑為R的光滑圓環，放在豎直平面內，環上套有一個質量為m，帶電量為+q的小環，它們處在水平向右的勻強電場中，電場強度為E（如圖所示），小環從最高點A由靜止開始滑動，當小環通過（1）與大環圓心等高的B點與（2）最低點C時，大環對它的彈力多大？方向如何？
                                            

Answer 1

（1）（2）

（1）小環由A到B的過程中，重力做正功（），電場力也做正功（），彈力不做功；根據動能定理（設通過B點時速度大小為）
①
小環通過B點的運動方程為：②
解方程①和②，可知小環通過B點時，大環對它的彈力指向環心O，大小為

（2）小環由A到C的過程中，電場力與彈力都不做功，只有重力做功，設通過C點時小環的速度大小為，根據動能定理：
③
小環通過C點時的運動方程為
④
解方程③和④得：