Question

【题目】如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，管的内壁光滑，AB为该环的水平直径，且管的内径远小于环的半径，环的AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中．现将一直径略小于塑料管内径，质量为m，带电量为+q的小球从管中A点由静止释放，已知qE=mg，以下说法正确的是（ ）

A.小球释放后，到达B点时速度为零，并在BDA间往复运动
B.小球释放后，第一次达到B点时对管壁的压力为4mg
C.小球释放后，第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为5：1
D.小球释放后，前后两次经过最高点C时对管壁的压力之差为4mg

Answer 1

【答案】C,D
【解析】解：A、只有重力和电场力做功，带电小球到达B点，重力势能不变，电势能减小，故有动能，其动能大小等于电场力做的功，为qE2R=2mgR故A错误；
B、D、从A点释放到B点过程，根据动能定理，有
qE2R= ③
据向心力公式，有N2B﹣qE=m ④
解得
N2C=5mg
故B错误；
C、第一次过D点时，根据动能定理，有mgR+qER= ①
根据向心力公式，有N1D﹣mg=m ②
解得
N1D=5mg
第一次过C点，根据向心力公式，有
N1C+mg=m
根据动能定理可知：第一次经过C点的动能为：2EqR﹣mgR=mgR，故N1C=mg
可知故CD正确；
故选：CD
小球运动过程中，受到重力、支持力和电场力，只有重力和电场力做功；其中重力做功等于重力势能的减小量，电场力做的功等于电势能的减小量，根据功能关系、向心力公式和牛顿第二定律列式分析．