不知楼主是否记得竖直面内圆周运动最值速率位置是哪儿?是不是合外力垂直于速度的地方?类比于此问题,我们就能得出此问题的答案。现在简单证明:在管子里的电荷受到三个力(重力忽略)两个场源电荷的库仑力、管子的径向弹力。由于径向弹力沿径向,对电荷的动能无贡献,于是电荷的动能变化只取决于两个库仑力的库仑势能。当且仅当库仑势能最小时,动能最大。
由此方知库仑合力沿径向时,速率最大。