Question

(11分)如圖8所示，在豎直放置的光滑半圓弧形絕緣細(xì)管的圓心處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從圓弧管水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放，當(dāng)小球沿細(xì)管下滑到最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)細(xì)管的上壁的壓力恰好與球重相同，求圓心處的電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)大�。�                  

 

Answer 1

【答案】

4mg/q

【解析】小球從A到最低點(diǎn)的過程中，只有重力做功，電場力不做功，由動(dòng)能定理：mgR

＝mv².

在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律：F－mg－F_N′＝.

又F＝qE，F(xiàn)_N′＝F_N＝mg，

可解得E＝4mg/q.