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处放一点电荷,将质量为m,电荷量为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,则放于圆心处的点电荷在AC弧中点处的电场强度的大小为( )![]()
A.E=
B.E=
C.E=
D.不能确定
C 【解析】由于点电荷固定在圆心O点,故圆弧ABC在同一条等势线上,小球从A开始运动的过程中电场力不做功,只有重力做功,机械能守恒,因此有mgR=
m
,通过最低点时恰好对管壁无压力,只受重力mg和向上的电场力qE,合力为小球做圆周运动的向心力,即qE-mg=m
,解得C正确.考查点电荷电场特点、动能定理和牛顿第二定律等,难度适中.
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