Question

(11分)如图8所示，在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷，将质量为m、带电荷量为q的小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放，当小球沿细管下滑到最低点时，对细管的上壁的压力恰好与球重相同，求圆心处的电荷在圆弧管内产生的电场的场强大小．                  

 

Answer 1

【答案】

4mg/q

【解析】小球从A到最低点的过程中，只有重力做功，电场力不做功，由动能定理：mgR

＝mv².

在最低点，由牛顿第二定律：F－mg－F_N′＝.

又F＝qE，F_N′＝F_N＝mg，

可解得E＝4mg/q.