如圖所示，在豎直平面內(nèi)，光滑的絕緣細(xì)桿AC與半徑為R的圓交于B、C兩點(diǎn)，在圓心O處固定一正電荷，B為AC的中點(diǎn)，C位于圓周的最低點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為-q、套在桿上的帶負(fù)電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿桿下滑．已知重力加速度為g，A、C兩點(diǎn)的豎直距離為3R，小球滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為2

gR

．求：
（1）小球滑至C點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U_AB．

如圖所示，在豎直平面內(nèi)，有一半徑為R的絕緣的光滑圓環(huán)，圓環(huán)處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓環(huán)上的A、C兩點(diǎn)處于同一水平面上，B、D分別為圓環(huán)的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)．M為圓環(huán)上的一點(diǎn)，∠MOA=45°．環(huán)上穿著一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，它正在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)力大小qE等于重力的大小mg，且小球經(jīng)過(guò)M點(diǎn)時(shí)球與環(huán)之間的相互作用力為零．試求：小球經(jīng)過(guò)B時(shí)的動(dòng)能多大？

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)．一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)．PQ、MN水平且足夠長(zhǎng)，NMAP段是光滑的．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場(chǎng)力為重力的

3

4

（重力加速度為g）．現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)．
（1）求D、M間的距離X₀；
（2）求上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大小；
（3）若小環(huán)與PQ間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力大小相等且大于電場(chǎng)力），現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開(kāi)始釋放，求小環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力多做的功．

如圖所示，在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段粗糙且絕緣，BC段為半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道，半徑OC豎直．圓心O點(diǎn)處有一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷．一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為-q（q＞0）的小球自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力，小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失，已知A離地面高度 H=2.5R，AO間距離L=3R，重力加速度為g，靜電力常量為k，求：
（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大小；
（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大��；
（3）摩擦力對(duì)小球做的功（提示：取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，離點(diǎn)電荷Q距離為r處的電勢(shì)為φ=kQ/r ）．