Question

如图所示，在竖直放置的半径为R的光滑绝缘细管的圆心O处放一点电荷，将质量m，带电量为+q的小球从圆弧管的水平直径端点A由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则放于圆心处的电荷带      电，带电量Q=     ．

Answer

负；．

【解析】

试题分析：小球沿细管滑到最低点B过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒．小球到达B点时对管壁恰好无压力，则由重力和静电力的合力提供向心力，根据机械能守恒定律求出小球到达B点时的速度，由牛顿第二定律求出静电力的大小，由库仑定律求得电量Q．

【解析】
小球到达B点时对管壁恰好无压力，则由重力和静电力的合力提供向心力，故静电力必定为引力，两电荷的电性相反，故放于圆心处的电荷带负电；

由牛顿第二定律得，F﹣mg=①

F=②

从释放到最低点，由动能定理得，mgR=mv2③

联立①②③得，Q=

故答案为：负；．

【点评】本题是机械能守恒定律和牛顿第二定律的综合应用．对于圆周运动，常常不单独出题，会和动能定理、机械能守恒结合应用