Question

【题目】如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线是水平直径．现有一质量为m带正电的小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R．从小球进入管口开始，整个空间突然加一匀强电场，静电力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹经过A点．设小球运动过程中带电量没有改变，重力加速度为g，求：

（1）小球到达B点的速度大小；

（2）小球受到的静电力的大小；

（3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力．

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）3mg，方相水平向右

【解析】

试题分析：（1）A到B有：

（2）小球离开C后做类平抛运动设C点的速度为 ，设A点的速度为，

由几何关系可知与的夹角为450，所以A点的水平分速度大小等于有：

，，

B到C有： 解得：FX=mg

有题意有：Fy=mg，

（3）在C处： 解得：

有牛三有：小球的管的压力为3mg，方相水平向右