Question

【題目】如圖所示，半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置，管的內(nèi)壁光滑，AB為該環(huán)的水平直徑，且管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，環(huán)的AB及其以下部分處于水平向左的勻強(qiáng)電場中．現(xiàn)將一直徑略小于塑料管內(nèi)徑，質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從管中A點(diǎn)由靜止釋放，已知qE=mg，以下說法正確的是（ ）

A.小球釋放后，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零，并在BDA間往復(fù)運(yùn)動(dòng)
B.小球釋放后，第一次達(dá)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力為4mg
C.小球釋放后，第一次經(jīng)過最低點(diǎn)D和最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)管壁的壓力之比為5：1
D.小球釋放后，前后兩次經(jīng)過最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)管壁的壓力之差為4mg

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：A、只有重力和電場力做功，帶電小球到達(dá)B點(diǎn)，重力勢能不變，電勢能減小，故有動(dòng)能，其動(dòng)能大小等于電場力做的功，為qE2R=2mgR故A錯(cuò)誤；

B、D、從A點(diǎn)釋放到B點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有

qE2R= ③

據(jù)向心力公式，有N2B﹣qE=m ④

解得

N2C=5mg

故B錯(cuò)誤；

C、第一次過D點(diǎn)時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理，有mgR+qER= ①

根據(jù)向心力公式，有N1D﹣mg=m ②

解得

N1D=5mg

第一次過C點(diǎn)，根據(jù)向心力公式，有

N1C+mg=m

根據(jù)動(dòng)能定理可知：第一次經(jīng)過C點(diǎn)的動(dòng)能為：2EqR﹣mgR=mgR，故N1C=mg

可知故CD正確；

故選：CD

【考點(diǎn)精析】本題主要考查了向心力和帶電微粒（計(jì)重力）在電場中的運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力；帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力；由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場中所受電場力與重力都是恒力，因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法才能正確解答此題．