题目内容
如图为位于竖直平面内的由绝缘细管制成的光滑圆弧，在圆心O处放置一点电荷，将质量为m，带电量为q的小球从圆弧细管的水平直径端点A处静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力．则（ ）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电场力的大小．
解答：解：A、B：由于点电荷放在圆心处，所以圆弧是点电荷的一个等势面，带电量为q的小球从圆弧细管的水平直径端点A处静止释放后，只有电场力做功，小球的机械能守恒，所以小球能够沿细管滑到水平直径的另一端点C处．故A错误，B正确；
C、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，
mgR=
mv2
小球经过B点时，电场力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：qE-mg=
代入数据得：Eq=3mg，E=
．故C正确；
D：在整个滑动的过程中，电场力和弹力都不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，点电荷的正负不会影响小球在细管中的运动状态．故D错误．
故选：BC．
C、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，
mgR=
| 1 |
| 2 |
小球经过B点时，电场力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：qE-mg=
| mv2 |
| R |
代入数据得：Eq=3mg，E=
| 3mg |
| q |
D：在整个滑动的过程中，电场力和弹力都不做功，只有重力做功，所以机械能守恒，点电荷的正负不会影响小球在细管中的运动状态．故D错误．
故选：BC．
点评：本题是机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用．对于圆周运动，常常不单独出题，会和动能定理、机械能守恒结合应用．
练习册系列答案
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（2008?孝感模拟）如图，位于竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道半径为R．轨道底端距地面的高度为H．质量为m的B球静止在圆弧轨道的底端．将质量为M的A球从圆弧轨道上的某点由静止释放．它沿轨道滑下后与B球发生正碰．A、B两球落地时，水平通过的距离分别是s1和s2．已知M＞m，重力加速度为g．．不计空气阻力．
