题目内容
【题目】如图所示，在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点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。若小球所带电荷量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小
A. 
B. 
C. 
D. 
【答案】D
【解析】
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.
设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v.小球从A滑到B的过程，由机械能守恒定律得：
得到：
，小球经过B点时，由牛顿第二定律得：
，将代入得：
，根据点电荷电场强度可知，圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小也为.故选D.
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