(8分)如圖,一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r,環(huán)面處于水平面內(nèi),場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球,可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng).若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度的方向恰與電場(chǎng)垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則:

(1)小球經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA是多大?
(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí),小球的速度是多大?圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小是多少?
(3)若Eq=mg,小球的最大動(dòng)能為多少?
(1)   (2)     (3)

試題分析:(1)小球在水平面內(nèi)沿圓環(huán)作圓周運(yùn)動(dòng),由題意,在A點(diǎn)電場(chǎng)力提供向心力,則有:
…①
解得:…②
(2)球從A到B點(diǎn)的過程中,由動(dòng)能定理得:…③
解得:…④
球在B點(diǎn)受到圓環(huán)作用力F的水平分力為Fx,則:即Fx=6qE…⑤
又圓環(huán)對(duì)球作用力F的豎直分力大小等于小球的重力,所以:…⑥
(3)若,由qE=mg.由于球只受到重力和電場(chǎng)力的作用,并且重力和電場(chǎng)力的大小相等,當(dāng)兩個(gè)力的合力沿半徑向外時(shí),如圖所示經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),

動(dòng)能最大,CD與豎直方向的夾角為45°,根據(jù)動(dòng)能定理得:
從A→B:
解得球最大動(dòng)能為
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C.小車加速時(shí)彈簧被壓縮
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關(guān)于重力不計(jì)的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)的描述中,正確的是
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C.只在勻強(qiáng)磁場(chǎng)()中,帶電粒子可以做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)
D.只在勻強(qiáng)磁場(chǎng)()中,帶電粒子一定不能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

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(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825003039444332.png" style="vertical-align:middle;" />,該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少?

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