如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則固定于圓心處的點(diǎn)電荷在A B弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為           （    ）

A．3mg/q    B． mg/q

C．2mg/q             D．4mg/q

 

【答案】

A

【解析】

試題分析：設(shè)光滑半圓弧半徑為，小球質(zhì)量為，小球在B點(diǎn)時(shí)的速度為。由A到B，由于電場(chǎng)力與支持力均與速度方向垂直，所以只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，電場(chǎng)力與重力的合力提供做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力，對(duì)小球由牛頓第二定律得：，以上兩式聯(lián)立解得： 。由于是點(diǎn)電荷-Q形成的電場(chǎng)，由得到，半圓弧上各處的場(chǎng)強(qiáng)大小均相等，即AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為，故選A。

考點(diǎn)：本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力．求：
（1）固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大��；
（2）若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個(gè)豎直向下場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時(shí)，小球?qū)Νh(huán)的壓力多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的半圓形光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從管的水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)作用力．若小球所帶電荷量很小，不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，則放于圓心O處的點(diǎn)電荷在OB連線(xiàn)的中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平速度v1，v2拋出兩個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB相互垂直且OA與豎直方向成a角，求兩小球初速度之比v1，：v2．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的光滑絕緣的半圓形細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對(duì)管壁恰好無(wú)壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為（　�。�

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?東城區(qū)三模）如圖所示，在豎直放置的金屬板M上放一個(gè)放射源C，可向紙面內(nèi)各個(gè)方向射出速率均為v的α粒子，P是與金屬板M平行的足夠大的熒光屏，到M的距離為d．現(xiàn)在P與金屬板M間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，恰使沿M板向上射出的α粒子剛好垂直打在熒光屏上．若α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+2e．則（　　）

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同步練習(xí)冊(cè)答案