Question

【题目】如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l＝0．40 m的绝缘细线把质量为m＝0．20 kg，带有q＝6．0×10－4 C正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ＝37°．求：

（1）AB两点间的电势差UAB；

（2）将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，小球通过最低点C时细线对小球的拉力F的大小；

（3）如果要使小球能绕O点做完整的圆周运动，则小球在A点时沿垂直于OA方向运动的初速度v0的大小．（g取10 m/s2，sin37°＝0．60，cos37°＝0．80）

Answer 1

【答案】（1）－400 V （2）3 N （3） m/s

【解析】

试题分析：（1）带电小球在B点静止受力平衡，则：qE＝mgtanθ，

由U＝Ed有：UAB＝－El（1－sinθ）＝－400 V．

（2）设小球运动至C点时速度为vC，则：

联立解得：F＝3 N．

（3）小球做完整圆周运动时必须通过B点的对称点，设在该点时小球的最小速度为v，则：

联立解得：v0＝ m/s．