Question

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)O，用一根長(zhǎng)度為L=0.40m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.20kg，帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，電荷量q=0.5C的小球靜止在B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=37°．（取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）。

求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；

（2）將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，小球通過(guò)最低點(diǎn)C時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。

（3）小球靜止在B點(diǎn)時(shí)，給小球一沿切線方向速度v，求v至少多大才能使球在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)？

Answer 1

【答案】（1）3N/C（2）3N（3）5 m/s

【解析】（1）取小球?yàn)檠芯繉?duì)象，靜止時(shí)：

代入數(shù)據(jù)解得：E=3N/C；

（2）小球從A到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程由動(dòng)能定理得：

到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)豎直方向由牛頓第二定律得：

FT﹣mg=m

解得：FT=3N

（3）設(shè)恰能到達(dá)B關(guān)于O的對(duì)稱點(diǎn)D時(shí)，速度最小為vD，則

從B到D,

v= 5 m/s