Физобраз | Общее физическое образование

Разрезанное кольцо можно представить как суперпозицию целого кольца, равномерно заряженного с линейной плотностью заряда λ = Q / 2πR , и прикреплённого к нему в точке A точечного заряда q = -λl = - Ql /2πR

После включения электрического поля кольцо начнёт поворачиваться вокруг оси так, что точка A будет двигаться в направлении точки B, которая лежит на линии, проходящей через точку O параллельно силовым линиям ~E (см. рис. 3.16). В этой точке угловая скорость кольца и будет максимальной. Примем за нулевой уровень потенциальной энергии плоскость, проходящую через точку B перпендикулярно к силовым линиям. Так как потенциал ' в однородном электростатическом поле линейно убывает с расстоянием при движении в направлении вдоль силовых линий, то закон сохранения механической энергии для вращения кольца можно записать в виде:

где v — максимальная линейная скорость точек кольца. Отсюда искомая максимальная угловая скорость кольца