申論題

二 、 如 圖 12 所示，一垂直架設且固定於地面的圓環，內側 有一用絕緣材料製成的光滑軌道，軌道半徑為 R ，圓心 為 O。設重力加速度為 g ，若將質量為 M 及帶正電荷電 量 為 Q 的小球（視為質點），從 P 點（高度為 R ）以初速 度 V 沿軌道向下射出，試回答下列各問題：

2. 若於此圓形軌道區域內施加與地面垂直向下之均勻電 場 E ，則小球之初速度 V 至少需為多少，方能作完整的圓周運動？（ 4 分 ）

3. 將 第 2 小題的電場改為垂直射出紙面之均勻磁場 B，並於 P 點以初速 V0 射出小球， 則小球到達圓環底部的過程中，磁場對小球所作的功為若干？為什麽？（3 分 ）