Question

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=0.40 m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m=0.20 kg，帶有q = 6.0×C正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細(xì)線與豎直方向的夾角為=.求：(1) AB兩點間的電勢差U_AB.(2) 將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，小球通過最低點C時細(xì)線對小球的拉力F的大小.（3）如果要使小球能繞O點做完整的圓周運動，則小球在A點時沿垂直于OA方向運動的初速度v₀的大小。(g取10 m/s，sin=O.60，cos=0.80)

Answer 1

【知識點】牛頓第二定律、動能定理、向心力公式 C2 E2 D4

【答案解析】①u②

解析：①帶電小球在B點靜止受力平衡，則：

                                         2分

                                    2分

由有：

 

                                          2分

②設(shè)小球運動至C點時速度為則：

聯(lián)立解得：                                      1分

③小球做完整圓周運動時必須通過B點的對稱點，設(shè)在該點時小球的最小速度為V ,則：

   

聯(lián)立解得：

【思路點撥】（1）小球在B點處于靜止?fàn)顟B(tài)，對小球進行受力分析，根據(jù)即可求解；
（2）在C點，小球受重力和細(xì)線的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式即可求解；
（3）根據(jù)動能定理、向心力公式即可求.