◎ 题目

如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直平面内，管口B、C的连线是水平直径。现有一带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B亮点间距离为4R。从小球进入管口开始，整个空间突然加上一个匀强电场，电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等，结构小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过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）小球受到的电场力的大小和方向； （3）小球经过管口C处时对圆管壁的压力。

◎ 答案

解：（1）小球从开始自由下落到达管口B的过程中机械能守恒，故 到达B点时速度大小 （2）设电场的竖直分力为Fy、水平分力为Fx，则Fy=mg（Fy方向竖直向上） 小球从B运动到C的过程中，由动能定理得 小球从管口C处脱离圆管后，做类平抛运动，轨迹经过A点，则 联立解得，电场力大小 电场力的合力方向与水平方向成θ角，则 小球受电场力方向与水平方向间的夹角° （3）小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力N提供，设弹力N的方向向左，即 解得N=3mg（方向向左） 根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管的压力FN=3mg，方向水平向右

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直平面内，管口B、C的连线是水平直径。现有一带正电小球（可视为质点）从B点正上方的A点自由下落，A、B亮点间距离为…”主要考查了你对  【平抛运动】，【向心力】，【动能定理】，【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。