下面是某同学对课后习题的解答过程：如图所示，正电荷q3-固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2-、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求： (1)小球运动到B点时的速度大小；(2)小球在B点时对轨道的压力。

admin2018-06-30 13

问题下面是某同学对课后习题的解答过程：
如图所示，正电荷q₃^-固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q₂^-、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：
(1)小球运动到B点时的速度大小；(2)小球在B点时对轨道的压力。

解：(1)设小球通过轨道最低点时的速度大小为v，小球从A到B的过程中只有重力做功，根据动能定理得：

(2)以小球为研究对象，对其受力分析。小球受重力、支持力与电场力，则有：

则小球在B点时对轨道的压力为

问题：
(1)指出此道试题检测了学生所学的哪些知识点。
(2)指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，给出正确解法。
(3)给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识。

选项

答案(1)本题考查受力分析、牛顿第二定律、牛顿第三定律、圆周运动、动能定理、库仑定律。 (2)学生已经掌握了题干中电场力做功的情形，并正确求出小球在B点的速度，但是忽略了小球是做圆周运动，其所受合力提供向心力。另外应该标明，小球受到的支持力和小球对轨道的压力大小相等，方向相反。正确解法为： ①设小球通过轨道最低点时的速度大小为v，小球从A到B的过程中只有重力做功，根据动能定理得： [*] ②以小球为研究对象，重力、支持力与电场力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得： [*] 由牛顿第三定律得，小球通过轨道最低点时对轨道的压力大小为： [*] (3)针对此学生，教师可以通过一系列启发性的问题，引导学生回忆圆周运动的知识。学生已经掌握了点电荷形成的电场中电场力做功情况，教师可从分析物体受力、研究物体运动状态、分析整个过程中的功能转换等角度加深学生对相关知识的理解和认识。

解析

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