Question

如圖所示，光滑豎直圓環(huán)軌道，O為圓心，半徑為R，B點(diǎn)與O點(diǎn)等高，在最底點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷A，B點(diǎn)恰能靜止一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶孔小球，現(xiàn)將點(diǎn)電荷A的電量增加為原來(lái)的兩倍，，小球沿圓環(huán)軌道向上運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C時(shí)的速度為，求：

（1）小球在B點(diǎn)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度；
（2）小球在C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力  
（3）點(diǎn)電荷A的電量增加為原來(lái)的兩倍后，B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差

Answer 1

（1），方向豎直向上（2）球?qū)�軌道的壓力大小�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132803179682.png" style="vertical-align:middle;" />，方向?yàn)樨Q直向上（3）

（1）設(shè)點(diǎn)電荷A的電量為Q，受力分析圖如圖所示
小球在B點(diǎn)靜止，則有：
當(dāng)A的電量增加為原來(lái)的兩倍時(shí)，則有
所以，，方向豎直向上
（2）在C點(diǎn)時(shí)，設(shè)軌道對(duì)球的壓力方向向下，大小為N，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可
所以，，
所以，球?qū)�軌道的壓力大小�?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824132803179682.png" style="vertical-align:middle;" />，方向?yàn)樨Q直向上
（3）設(shè)B、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差為U，
則由動(dòng)能定理可得  則，