题目内容
【题目】如图所示,半径为R的环形塑料管竖直放置,AB为该环的水平直径,且管的内径远小于环的半径,环的AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中,管的内壁光滑。现将一质量为m,带电量为
的小球从管中A点由静止释放,已知qE=mg,以下说法正确的是
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A. 小球释放后,到达B点时速度为零,并在BDA间往复运动
B. 小球释放后,将在管内做圆周运动
C. 小球释放后,第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为6:1
D. 小球释放后,第一次和第二次经过最高点C时对管壁的压力之比为1:5
【答案】BD
【解析】
小球在运动过程中,只有重力和电场力做功,带电小球到达B点,根据动能定理得
,显然B的速度
大于零,可见小球不在BDA间往复运动,A错误;设小球到达C点时速度为
.从A到C,根据动能定理得
,据题
,则得
,所以小球能通过C点,可以做完整的圆周运动,B正确;第一次过D点时,根据动能定理,有:
①,在D点,根据向心力公式,有
②,解①②得
,第一次过C点,根据向心力公式,有
,故
,C错误;从A点释放到第二次到C点过程,根据动能定理,有
③,据向心力公式,有:
④,由③④解得
,D正确.
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