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处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+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,则固定于圆心处的点电荷在A B弧中点处的电场强度大小为:![]()
| A.mg/q | B.2mg/q | C.3mg/q | D.4mg/q |
C
解析试题分析: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,
,解得
,小球经过B点时,由牛顿第二定律得
,将
带入得:E=3mg/q,C正确,
考点:本题是机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用.
点评: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.
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