Question

如圖所示，半徑為R的環(huán)形塑料管豎直放置，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(chǎng)中，管的內(nèi)壁光滑．現(xiàn)將一質(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(shuō)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，將在管內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

　 C． 小球釋放后，第一次經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)D和最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)管壁的壓力之比為6：1

　 D． 小球釋放后，第一次和第二次經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)管壁的壓力之比為1：5

Answer 1

考點(diǎn)： 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；向心力．

【專題】： 電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．

【分析】： 小球釋放后，在重力和電場(chǎng)力的共同作用下，沿管道運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，分別計(jì)算出其經(jīng)過(guò)各已知點(diǎn)的速度，在根據(jù)向心力公式計(jì)算出其對(duì)軌道的壓力．小球每循環(huán)一周，加速一次．

【解析】： 解：A、小球釋放后到達(dá)B點(diǎn)時(shí)由于電場(chǎng)力做正功，則速度不為0，則A錯(cuò)誤；

B、C、D、根據(jù)題意  

              qE=mg           ①

小球從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程    

     mgr+qEr=mvD2 ②

在D點(diǎn)  FN﹣mg=m      ③

小球從A第一次運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程

            mg（﹣r）+qE（2r）=mvC12   ④

在C點(diǎn)第一次  mg+FN1=m     ⑤

小球從A第二次運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程

     mg（﹣r）+qE（4r）=mvC22  ⑥

在C點(diǎn)第二次

  mg+FN2=m   ⑦

由①～⑦式，解得

     FN=5mg

     FN1=mg

     FN2=5mg  則B、D正確，C錯(cuò)誤

故選：BD．

【點(diǎn)評(píng)】： 本題中關(guān)鍵要理清物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，物體每循環(huán)一周，動(dòng)能增加一次；同時(shí)要注意物體對(duì)軌道的壓力等與軌道對(duì)物體的支持力．