
如圖所示,在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為
,帶電量為
的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)
由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)
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
弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:( )
A.
B.
C.
D.
如圖所示,在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心處固定一點(diǎn)電荷,將質(zhì)量為
,帶電量為
的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)
由靜止釋放,小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)
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
弧中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為:( )
A.
B.
C.
D.
答案
B
解析
根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)規(guī)律可知弧AB正好是點(diǎn)電荷的一個(gè)等勢(shì)面,電荷在上面移動(dòng),電場(chǎng)力不做功,只有重力做功,據(jù)此分析到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度;因?yàn)樵谧畹忘c(diǎn)對(duì)管壁無(wú)壓力,電場(chǎng)力和重力的合力充當(dāng)向心力,據(jù)此列式求解,
因?yàn)?/span>AB弧正好在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷的一個(gè)等式面上,所以從A到B過(guò)程中電場(chǎng)力不做功,由于AB弧上的點(diǎn)到O的距離相等,根據(jù)可知AB弧面上所有點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,設(shè)為
,到達(dá)最低點(diǎn)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理可得
,在最低點(diǎn)對(duì)管壁恰好無(wú)壓力,則電場(chǎng)力和重力的合力充當(dāng)向心力,故根據(jù)牛頓第二定律可得
,聯(lián)立解得
,B正確.
查看答案
單次付費(fèi)有效 3.99 元
用于查看答案,單次有效 19.99元
包月VIP 9.99 元
用于查看答案,包月VIP無(wú)限次 49.99元