问题
多选题
如图所示,在竖直放置的内壁光滑的绝缘半圆形管的圆心O处固定一点电荷,将质量为m,电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点A处由静止释放,小球沿细管滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则下列说法中正确的是(半圆形管的半径为R,重力加速度为g)( )
A.置于O处的点电荷在B处产生的电场强度大小为EB=mg q
B.小球运动到B点时的速度大小为2gR
C.在运动过程中,小球受电场力大小始终等于3mg
D.小球能够到达C点,且到达C点时的速度刚好为零
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答案
A、B、C: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,
mgR=
mv21 2
得到v=2gR
小球经过B点时,由牛顿第二定律得
Eq-mg=mv2 R
代入得Eq=3mg,E=
.故A错误,BC正确;3mg q
D:在整个滑动的过程中,电场力和弹力都不做功,只有重力做功,所以机械能守恒,小球能够到达C点,且到达C点时的速度刚好为零.故D正确.
故选:BCD