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如图所示,绝缘材料制成的半径为R的内壁光滑圆轨道,竖直放置在水平地面上且左右恰被光滑挡板挡住,圆心O点固定着电荷量为Q的场源点电荷.一电荷量为q、可视为质点的带电小球沿轨道内壁做圆周运动,当小球运动到最高点A时,地面对轨道的*力恰好为零.若轨道与小球的质量均为, ,忽略小球的电荷对Q形成的电场的影响,重力加速度为g,静电力常量为.下列说法中正确的是( )
A.轨道内壁的电场强度处处相同
B.轨道内壁的电势处处相等
C.运动到与圆心等高的B点时,小球对轨道的压力大小为
D.运动到最低点C时,小球对轨道的压力大小为
【回答】
BD
【详解】
由点电荷的场强公式可知,场源点电荷在轨道内壁处产生的电场强度大小相等,但方向不同,A错误;轨道内壁上各点到场源点电荷的距离相同,电势相等;带电小球在A点时,带电小球对轨道的*力竖直向上,大小等于,轨道对带电小球的*力竖直向下大小为,在A点对带电小球有,从A到B由动能定理得,在B点有,联立解得在B点时轨道对小球的*力为,根据牛顿第三定律可知在B点时小球对轨道的压力大小为,则选项C错误;在最低点C时,设轨道时小球的*力为,则,由A到C由动能定理有,联立解得,根据牛顿第三定律知,运动到最低点C时,小球对轨道的压力大小为,则选项D正确.
知识点:电场 电场强度
题型:选择题
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