如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧形絕緣細(xì)管的圓心O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，對細(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�。�
分析：小球沿細(xì)管下滑到最低點(diǎn)的過程中，電場力不做功，只有重力做功，由動能定理求出小球經(jīng)過最低點(diǎn)時速度．經(jīng)過最低點(diǎn)時，由重力、電場力和軌道的彈力的合力提供小球的向心力，由牛頓第二定律求出電場力，再求解場強(qiáng)大�。�
解答：解：小球從A到最低點(diǎn)過程，電場力不做功，由動能定理得：
   mgR=
1
2
mv2
在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律：
  F-mg-FN=m
v
2
 
R

又F=qE，F(xiàn)N=mg        
解得E=
4mg
q

答：圓心處的電荷在圓弧管內(nèi)產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)大小為E=
4mg
q
．
點(diǎn)評：本題動能定理與向心力知識的綜合應(yīng)用，是常見的題型，基礎(chǔ)題，要注意電場力與速度方向始終垂直，對小球不做功的特點(diǎn)．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的光滑半圓弧絕緣細(xì)管的圓心O處固定一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時，對管壁恰好無壓力．求：
（1）固定于圓心處的點(diǎn)電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大��；
（2）若把O處固定的點(diǎn)電荷拿走，加上一個豎直向下場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，帶電小球仍從A點(diǎn)由靜止釋放，下滑到最低點(diǎn)B時，小球?qū)Νh(huán)的壓力多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的半圓形光滑絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從管的水平直徑的端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時，對管壁恰好無作用力．若小球所帶電荷量很小，不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場，則放于圓心O處的點(diǎn)電荷在OB連線的中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的半圓形容器的中心O點(diǎn)分別以水平速度v1，v2拋出兩個小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），最終它們分別落在圓弧上的A點(diǎn)和B點(diǎn)，已知OA與OB相互垂直且OA與豎直方向成a角，求兩小球初速度之比v1，：v2．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在豎直放置的光滑絕緣的半圓形細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷，將質(zhì)量為m、帶電量為q的小球從圓弧管的水平直徑端點(diǎn)A由靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時，對管壁恰好無壓力，則放于圓心處的電荷在AB弧中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小為（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012?東城區(qū)三模）如圖所示，在豎直放置的金屬板M上放一個放射源C，可向紙面內(nèi)各個方向射出速率均為v的α粒子，P是與金屬板M平行的足夠大的熒光屏，到M的距離為d．現(xiàn)在P與金屬板M間加上垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，調(diào)整磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，恰使沿M板向上射出的α粒子剛好垂直打在熒光屏上．若α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為+2e．則（　�。�

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