Question

如圖所示，半徑為R的環形塑料管豎直放置，AB直線跟該環的水平直徑重合，且管的內徑遠小于環的半徑。AB及其以下部分處于水平向左的勻強電場中，管的內壁光滑。現將一質量為m，帶電量為+q的小球從管中A點由靜止釋放，小球受到的電場力跟重力相等，則以下說法中正確的是

A．小球釋放后，第一次達到最高點C時恰好對管壁無壓力

B．小球釋放后，第一次和第二次經過最高點c時對管壁的壓力之比為1:3

C．小球釋放后，第一次經過最低點D和最高點C時對管壁的壓力之比為5:1

D．小球釋放后，第一次回到A點的過程中，在D點出現速度最大值

 

Answer 1

【答案】

C

【解析】由A 點運動到C點，克服重力做功mgR，電場力做功qER，mg=qE，所以運動到C點時速度等于零，此時沿半徑方向的合力提供向心力，mg-F N=o,Fn=mg，方向向上，A錯；由于管壁光滑，小球的能量守恒，第一次經過C點和第二次經過時，速度大小相等，對管壁的壓力之比為１：１，B錯；第一次經過D點時，重力做功mgh，電場力做功qER，有動能定理，C對；根據動能定理可知，小球運動到BD弧線中點速度最大，D錯；