题目内容
【题目】如图所示,绝缘材料制成的半径为R的内壁光滑圆轨道,竖直放置在水平地面上且左右恰被光滑挡板挡住,圆心O点固定着电荷量为Q的场源点电荷.一电荷量为q、可视为质点的带电小球沿轨道内壁做圆周运动,当小球运动到最高点A时,地面对轨道的弹力恰好为零.若轨道与小球的质量均为
,
,忽略小球的电荷对Q形成的电场的影响，重力加速度为g,静电力常量为
.下列说法中正确的是（ ）
A.轨道内壁的电场强度处处相同
B.轨道内壁的电势处处相等
C.运动到与圆心等高的B点时，小球对轨道的压力大小为
D.运动到最低点C时，小球对轨道的压力大小为
【答案】BD
【解析】
由点电荷的场强公式
可知，场源点电荷在轨道内壁处产生的电场强度大小相等，但方向不同，A错误；轨道内壁上各点到场源点电荷的距离相同，电势相等；带电小球在A点时,带电小球对轨道的弹力竖直向上,大小等于
，轨道对带电小球的弹力竖直向下大小为，在A点对带电小球有
，从A到B由动能定理得
，在B点有
，联立解得在B点时轨道对小球的弹力为
，根据牛顿第三定律可知在B点时小球对轨道的压力大小为
，则选项C错误；在最低点C时，设轨道时小球的弹力为
,则
,由A到C由动能定理有
，联立解得
，根据牛顿第三定律知,运动到最低点C时,小球对轨道的压力大小为
，则选项D正确．
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