题目内容
【题目】如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（ ）
A. 
B. 
C. 
D. 
【答案】C
【解析】试题分析：小球沿细管滑到最低点B过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒．小球到达B点时对管壁恰好无压力，则由重力和点电荷对的电场力的合力提供向心力，根据机械能守恒定律求出小球到达B点时的速度，由牛顿第二定律求出场强的大小．
由于在点电荷电场中，到点电荷相等距离的圆面是一个等势面，上面的点的电势相同，所以在上面移动带电物体，电场力不做功，设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为
．故小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得
，在B点重力和电场力的合力充当向心力，根据牛顿第二定律可得
，联立解得
，C正确．
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