如图所示,在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点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

◎ 题目

如图所示,在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点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.若小球所带电荷量很小,不影响O点处的点电荷的电场,则放于圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小(  )
A.E=
mg
q
B.E=

2
mg
q
C.E=
2mg
q
D.E=
3mg
q
魔方格

◎ 答案

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=
1
2
mv2
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
代入得:
E=
3mg
q

根据点电荷电场强度可知,圆心处的电荷在AB弧中点处的电场强度大小也为E=
3mg
q

故选D

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,在竖直放置的半圆形光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷,将质量为m、电荷量为q的小球从管的水平直径的端点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…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【电场强度的定义式】  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。

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