Question

【題目】如圖所示，光滑絕緣的半球形容器處在水平向右的勻強電場中，一個質量為m，電荷量為+q的小球在容器邊緣A點由靜止釋放，結果小球運動到B點時速度剛好為零，OB與水平方向的夾角0=60，重力加速度為g，不計空氣阻力，則下列說法正確的是

A. 小球重力與電場力的關系是

B. 小球在B點時，對容器的壓力為

C. 小球在A點和B點的加速度大小相等

D. 如果小球帶負電，還能沿AB圓弧面運動

Answer 1

【答案】AC

【解析】A項：由于小球運動到B點時速度剛好為零，說明B點為“等效重力場”的最高點，由對稱性可知，在圓弧AB的中點即為“等效重力場”的最低點即受力平衡點，由平衡條件可得：，故A正確；

B項：在B點對小球受力分析且沿半徑指向圓心方向的合力為零，即，故B錯誤；

C項：在“等效重力場”中根據對稱性可知，小球在A、B兩點的加速度大小相等，故C正確；

D項：如果小球帶負電，則小球受到的電場力方向向左且電場力大于小球的重力，重力與電場力的合力向左下方，所以小球將脫離AB圓弧面，故D錯誤。