Question

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

求：（1）勻強電場的場強大��；

（2）將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小。

（3）小球靜止在B點時，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做完整的圓周運動？

Answer 1

【答案】（1）3N/C（2）3N（3）5 m/s

【解析】（1）取小球為研究對象，靜止時：

代入數據解得：E=3N/C；

（2）小球從A到C的運動過程由動能定理得：

到達最低點時豎直方向由牛頓第二定律得：

FT﹣mg=m

解得：FT=3N

（3）設恰能到達B關于O的對稱點D時，速度最小為vD，則

從B到D,

v= 5 m/s