Question

【题目】如图所示，半径为R的光滑绝缘圆环固定于竖直平面内，a为圆环的最低点，c为圆环的最高点，b点与圆心O等高，该空间存在与圆环平面平行的匀强电场。质量为m、带电量为+q的小球P套在圆环上，沿环做圆周运动，通过a、b、c三点时的速度大小分别为、、。下列说法正确的是（　　）

A.匀强电场方向水平向右

B.匀强电场场强大小为

C.小球运动过程中对圆环的最大压力为7.5mg

D.小球运动过程中对圆环的最小压力为1.25mg

Answer 1

【答案】AC

【解析】

A．从最低点到最高点：

解得：

故ac连线为等势线，从a到b，有

解得：

电场线垂直于等势线，且沿电场线方向电势逐渐降低，故匀强电场方向水平向右，故A正确；

B． 匀强电场场强大小

故B错误；

C．电场力

当电场力与重力合力与圆心在一条直线上时，对圆环的压力达到最大和最小，根据几何关系可知，最大速度

根据牛顿第二定律

解得最大支持力为：

根据牛顿第三定律可知，最大压力为7．5mg；根据几何关系可知，最小速度

根据牛顿第二定律

解得最小支持力为：

故C正确D错误。

故选AC。