如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点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,则固定于
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点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,则固定于
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管
的水平直径端点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,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度大小为( )
A.mg/q B.2mg/q C.3mg/q D.4mg/q
如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点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,则固定于
C对.
因为在O点处的是点电荷,所以在圆弧ABC中的任何一处的电场强度大小是相等的.
即在AB弧中点处的电场强度大小等于在最低点B处的电场强度大小.
从题目意思知,在O处的点电荷是负电荷.
小球在最低点受到重力mg、电场力F(竖直向上),此时小球速度设为 V
因为从A到B的过程中,电场力不做功(电场力方向与速度总是垂直),所以机械能守恒
得 mgR=mV^2 / 2 ,R是圆弧的半径
在最低点,因小球恰对管壁无压力,所以有
F向=qE-mg=mV^2 / R ,E是电场强度大小
得 qE-mg=2mg
所以 电场强度大小是 E=3mg / q
小球A 在到达最低点时 受自身重力和电场力 又对管壁无压力
所以 重力和电场力的合力 恰好提供向心力 则有
mg+mv2/r=Eq ( V2是v的平方的意思)
A到B过程 由题意可知 电场线方向竖直向上 则A到B过程电场力不做功 所以 机械能守恒
mgr=1/2mv2 ( V2是v的平方的意思...
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小球A 在到达最低点时 受自身重力和电场力 又对管壁无压力
所以 重力和电场力的合力 恰好提供向心力 则有
mg+mv2/r=Eq ( V2是v的平方的意思)
A到B过程 由题意可知 电场线方向竖直向上 则A到B过程电场力不做功 所以 机械能守恒
mgr=1/2mv2 ( V2是v的平方的意思)
联立上述2式 得E=3mg/q
收起
先是力的分析:重力、支持力、静电力,再分析那些力做功:只有重力,因此机械能守恒,求出小球到达B时的mv^2,然后对B点处运用力的分析,可有:支持力N + 静电力F - 重力G = 向心力T,而支持力N为0,向心力则为mv^2/r,