题目内容
【题目】如图所示,在绝缘水平面上固定着一光滑绝缘的圆形槽,在某一过直径的直线上有O、A、D、B四点,其中O为圆心,D在圆上,半径OC垂直于OB,∠ACB=∠ABC=30°。A点固定电荷量为+Q的点电荷,B点固定一个电荷量未知的点电荷使得圆周上各点电势相等。有一个质量为m,电荷量为-q(q>0)的带电小球在滑槽中运动,在C点受的电场力指向圆心,下列判断正确的是( )
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A.小球在滑槽内做匀速圆周运动
B.固定在B点的电荷带正电
C.固定在B点的电荷其电荷量的大小为
Q
D.小球在C、D两处受到圆形槽弹力的大小相等
【答案】AC
【解析】
A.圆周上各点电势相等,小球在运动过程中电势能不变,根据能量守恒得知,小球的动能不变,小球做匀速圆周运动,故A正确;
BC.由小球在C点受的电场力指向圆心,如图所示
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A点的点电荷对小球吸引,B点的点电荷对小球排斥,因此固定在B点的电荷带负电,由
可知
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设
,则有
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由力的合成可得
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即
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解得
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故B错误,C正确;
D.小球在C处,根据牛顿第二定律则有
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其中
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可得
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小球在D处,根据几何关系可得
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根据牛顿第二定律则有
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可得
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故D错误;
故选AC。
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