Question

如图所示，在竖直放置的光滑半圆绝缘吸管的圆心O处放一点电荷，其电荷量未知。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由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力，则下列说法中正确的是

A、B点的场强为

B、O点处电荷是正电荷

C、小球在A点的电势能大于B点的电势能

D、小球恰能到达水平直径的C端

Answer

AD

【解析】

试题分析：小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无作用力，说明带电小球在B点受到向上的电场力，故O点处是负电荷，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：，得到：，小球经过B点时，由牛顿第二定律得：，解得，A正确B错误；从A到B过程中，电场力垂直速度方向，电场力做功为零，两点的电势能相等， C错误；根据能量守恒定律，可知从A到C过程中重力做功恰好为零，小球的速度恰好为零，故小球恰能到达水平直径的C端，D正确；

考点：考查了圆周运动，功能关系，电场力做功

【名师点睛】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电场力的大小