Question

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A B弧中点处的电场强度大小为:

1. A.
   mg/q
2. B.
   2mg/q
3. C.
   3mg/q
4. D.
   4mg/q

Answer 1

C
试题分析：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，，解得，小球经过B点时，由牛顿第二定律得,将带入得：E=3mg/q,C正确，
考点：本题是机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用．
点评：小球沿细管滑到最低点B过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒．小球到达B点时对管壁恰好无压力，则由重力和点电荷对的电场力的合力提供向心力，根据机械能守恒定律求出小球到达B点时的速度，由牛顿第二定律求出场强的大小．