如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是半径为R的圆形轨道,今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运

问题描述:

如图所示,ABCDF为一绝缘光滑轨道,竖直放置在水平向右的匀强电场中,AB与电场线平行,BCDF是半径为R的圆形轨道,今有质量为m、带电量为+q的小球在电场力作用下从A点由静止开始沿轨道运动,小球经过最高点D时对轨道的压力恰好为零,则A点与最低点B间的电势差为多大?

小球从A到D的过程中有两个力做功,即重力做功和电场力做功,由动能定理得:qUAD-mg•2R=12mv2,小球在D点时重力完全用来提供向心力,由牛顿第二定律得:mg=mv2R,联立解得:UAD=5mgR2q,由于B、D两点在同一等势面上...