Question

【題目】如圖所示，足夠大的空間范圍內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)為L=1.0m的絕緣輕質(zhì)細(xì)線一端固定在0點(diǎn)，另一端系一帶電小球，小球帶電量為、質(zhì)量為 �，F(xiàn)小球靜止在A點(diǎn)，細(xì)線與豎直方向夾角= 37°，（g =10m/s2，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8，結(jié)果可保留根號(hào)）。求：

（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大��；

（2）在A點(diǎn)沿垂直細(xì)線方向?qū)π∏蚴┘佣啻蟮臎_量，可確保小球在紙面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，細(xì)線不松弛；

（3）在原題基礎(chǔ)上加垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若在A點(diǎn)讓小球獲得沿垂直細(xì)線方向的m/s的速度，求小球在紙面內(nèi)繞O點(diǎn)做順時(shí)針圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)細(xì)線上的最小拉力。

Answer 1

【答案】(1)150N/C (2)I≤0.4Ns或I≥Ns (3)31.16N

【解析】

(1)小球靜止時(shí)：

解得：；

(2)

分兩種情況

①小球擺動(dòng)不超過(guò)CD兩點(diǎn)，臨界時(shí)剛好到達(dá)C或D點(diǎn)，速度為0

從A到C由動(dòng)能定理得：

其中

解得：

②能做完整圓周運(yùn)動(dòng)，從A到B

臨界時(shí)，恰好到達(dá)B點(diǎn)，繩上無(wú)彈力

解得：

綜上或；

(3)由題知洛倫茲力沿繩向外

在B處，繩上拉力最小

從A到B：

解得：

在B處：

解得：。