题目内容
如图所示,在竖直放置的半径为R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,已知重力加速度为g,则下列说法正确的是( )![]()
| A.小球在B时的速率为 |
| B.小球在B时的速率小于 |
| C.固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为3mg/q |
| D.小球不能到达C点(C点和A在一条水平线上) |
AC
解析试题分析:由A到B,由动能定理得:
,解得
,A正确,B错误,在B点,对小球由牛顿第二定律得:
,将B点的速度带入可得
,C正确,从A到C点过程中电场力做功为零,所以小球能到达C点,D错误,
考点:动能定理和牛顿定律综合的问题
点评:小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.并不是电场力等于重力,而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动.当是点电荷的电场时,由于电场力与支持力均于速度方向垂直,所以只有重力做功.
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