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【如图所示,整个空间充满沿水平向右方向的匀强电场,电场中有一固定点O,用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直】
更新时间:2024-04-19 19:52:01
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问题描述:

如图所示,整个空间充满沿水平向右方向的匀强电场,电场中有一固定点O,用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球挂在O点,小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,求:(sinθ=0.6,cosθ=0.8,tanθ=0.75,g=10m/s2)

(1)电场力的大小?

(2)小球运动通过最低点C时的速度大小?

(3)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小?

(4)若要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动,则须使小球有初速度,若在A处给小球一竖直向下的速度v0,其值至少应为多少?

裴开平回答:
  (1)小球受到电场力qE、重力mg和绳的拉力作用处于静止,根据共点力平衡条件有:F=qE=mgtan37°=0.1×10×0.75N=0.75N;(2)小球从A点运动到C点的过程,根据动能定理有:mgL-EqL=12
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