Question

【題目】如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細管的圓心O處固定一點電荷，將質量為m，電荷量為-q的小球（可視作點電荷）從圓弧管的水平直徑端點由靜止釋放，小球沿細管滑到最低點B時，對管壁恰好無壓力，則固定于圓心處的點電荷在B點處的電場強度為 ( )

A. E＝2mg/q ，豎直向上 B. E＝2mg/q ，豎直向下

C. E＝3mg/q ，豎直向上 D. E＝3mg/q ， 豎直向下

Answer 1

【答案】D

【解析】設細管的半徑為R，小球到達B點時速度大小為v．小球從A滑到B的過程，由機械能守恒定律得：mgR＝mv2，得到：
小球經過B點時，由牛頓第二定律得：
代入得：Eq=3mg， ；因負電荷受電場力向上，故電場強度方向豎直向下;故選D.