题目内容
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小为 ( )
A.3mg/q | B.mg/q |
C.2mg/q | D.4mg/q |
A
解析试题分析:设光滑半圆弧半径为,小球质量为,小球在B点时的速度为。由A到B,由于电场力与支持力均与速度方向垂直,所以只有重力做功,根据动能定理得:,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,电场力与重力的合力提供做圆周运动所需的向心力,对小球由牛顿第二定律得:,以上两式联立解得:。由于是点电荷-Q形成的电场,由得到,半圆弧上各处的场强大小均相等,即AB弧中点处的电场强度为,故选A。
考点:本题考查了动能定理的应用;牛顿第二定律;点电荷的场强。
练习册系列答案
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某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示,在 0?8s内,下列说法正确的是
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B.物体在第6s末的位置和速率,都与第2s末相同 |
C.物体在第4s末离出发点最远,速率为零 |
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地面上有质量为M的重物,用力F竖直向上提它,力F和物体加速度a的函数关系如图所示,则下列说法正确的是
A.图中直线的斜率表示物体的质量M |
B.图中A点对应的值为物体重力的大小 |
C.图中延长线与纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度 |
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关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.物体做曲线运动,其加速度一定在变化 |
B.物体做曲线运动,其加速度可能不变 |
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D.物体在恒力作用下运动,其加速度方向可能改变 |
如右图所示,质量为m的小球,用长为l的细线挂在O点,在O点正下方处有一光滑的钉子,把小球拉到与钉子在同一水平的位置,摆线被钉子拦住且张紧,现将小球由静止释放,当小球第一次通过最低点P时( )
A.小球的运动速度突然减小 |
B.小球的角速度突然增大 |
C.小球的向心加速度突然减小 |
D.悬线的拉力突然增大 |
如右图所示,用皮带输送机将物块m向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于m所受摩擦力的说法正确的是( )
A.皮带传动的速度越大越大 |
B.皮带加速运动的加速度越大越小 |
C.皮带速度恒定,m质量越大越大 |
D.的方向一定与皮带速度方向相同 |
如右图所示,用绝缘细线拴一带负电小球,在竖直平面内做圆周运动,匀强电场方向竖直向下,则( )
A.当小球运动到最高点a时,线的张力一定最小 |
B.当小球运动到最低点b时,小球的速度一定最大 |
C.当小球运动到最高点a时,小球的电势能最小 |
D.小球在运动过程中机械能守恒 |