解题思路:小球释放后,在重力和电场力的共同作用下,沿管道运动,根据动能定理,分别计算出其经过各已知点的速度,在根据向心力公式计算出其对轨道的压力.小球每循环一周,加速一次!
根据题意
qE=mg ①
小球从A运动到D的过程
mgr+qEr=[1/2]mvD2 ②
在D点
FN-mg=m
v2D
r ③
小球从A第一次运动到C的过程
mg(-r)+qE(2r)=[1/2]mvC12④
在C点第一次
mg+FN1=m
v2c1
r ⑤
小球从A第二次运动到C的过程
mg(-r)+qE(4r)=[1/2]mvC22⑥
在C点第二次
mg+FN2=m
v2c2
r ⑦
由①~⑦式,解得
FN=5mg
FN1=mg
FN2=5mg
故选CD.
点评:
本题考点: 向心力;牛顿第三定律;动能定理的应用;电场强度.
考点点评: 本题中关键要理清物体的运动规律,物体每循环一周,动能增加一次;同时要注意物体对轨道的压力等与轨道对物体的支持力!