Question

如圖所示，為一個從上向下看的俯視圖，在光滑絕緣的水平桌面上，固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD，AB段為直線，BCD段是半徑為R的一部分圓弧（兩部分相切于B點），擋板處于場強為E的勻強電場中，電場方向與圓的直徑MN平行．現使一帶電量為＋q、質量為m的小球由靜止從斜擋板內側上某點釋放，為使小球能沿擋板內側運動，最后從D點拋出，試求：

（1）小球從釋放點到N點沿電場強度方向的最小距離s；

（2）在上述條件下小球經過N點時對擋板的壓力大�。�

Answer 1

解：

（1）根據題意分析可知，小球過M點時對擋板恰好無壓力時，s最小，根據牛頓第二定律有：

由動能定理得：

聯立解得：

（2）小球過N點時，根據牛頓第二定律有：有

由動能定理得：

聯立解得：

由牛頓第三定律可知，小球對擋板的壓力大小為