Question

帮忙看看这道高二物理题

如图所示,在竖直放置的光滑半圆弧形绝缘细管的圆心处放一点电荷,将质量为m,带电q小球从圆弧管水平直径的端点A由静止释放.当小球沿细管下滑到最低点B时,对管壁恰好无压力,则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点初的电场强度的大小为多少？

Answer 1

设轨道半径为R，小球在B点速度为v，点电荷电量为Q，库伦常数为k。

从O到B过程中，仅重力做功，故：

mgR=(1/2)*(mv^2)

由小球在B点的受力，得：

(mv^2)/R=(kQq)/(R^2)-mg

联立上面两式，得：

(kQq)/(R^2)=3mg

所以，所求场强为

E=(kQ)/(R^2)=3mg/q

Answer 2

q从A到B点的运动过程中，电场力对q不做功，所以
mgr=mv^2/r,
q在B点对管壁恰好没压力，所以它受到的电场力与自身重力的合力恰好提供其做圆周运动的向心力
Eq-mg=mv^2/r
综合得出：
E=(mg+mgr)/q
AB弧中点的电场强度与B点相等
E=(mg+mgr)/q

追问

半径r是未知的啊，答案不能这么表示吧

Answer 3

请问你的图在哪里啊……