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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A、B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
网友投稿 2022-10-29 00:00:00 零零社区
◎ 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A、B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,带电荷量为+q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( )
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,到达最低点D时速度最大
C.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1:1且方向相同
D.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5:1
◎ 答案
B、当小球重力和电场力的合力正好沿半径方向时,小球的速度最大,所以速度最大点在D点的左侧,故A错误;
D、第一次过D点时,根据动能定理,有mgR+qER=
1
2
mv
1D
2
①,根据向心力公式,有N
1D
-mg=m
v
21D
R
②,解得N
1D
=5mg
第一次过C点,根据向心力公式,有N
1C
+mg=m
v
21C
R
,根据动能定理可知:第一次经过C点的动能为:2EqR-mgR=mgR,
故N
1C
=mg,故D正确;
A、只有重力和电场力做功,带电小球到达B点,重力势能不变,电势能减小,故有动能,其动能大小等于电场力做的功,为qE?2R=2mgR,故A错误;
C、从A点释放到第二次到C点过程,根据动能定理,有-mgR+2qE?2R=
1
2
mv
2C
2
③,据向心力公式,有N
2C
+mg=m
v
22C
R
④
解得N
2C
=5mg,故C错误;
故选D.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“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A、B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…”主要考查了你对 【向心力】,【牛顿第二定律】,【带电粒子在电场中运动的综合应用】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202210/341612.html
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