题目内容
如图所示,在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷.现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力.若小球所带电量很小,不影响O点处的点电荷的电场,则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为( )

A.
| B.
| C.
| D.
|
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
得到v=
小球经过B点时,由牛顿第二定律得
Eq-mg=m
将v=
代入得
E=
故选C
mgR=
| 1 |
| 2 |
得到v=
| 2gR |
小球经过B点时,由牛顿第二定律得
Eq-mg=m
| v2 |
| R |
将v=
| 2gR |
E=
| 3mg |
| q |
故选C
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