Question

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=0.40 m的绝缘细线把质量为m=0.20 kg，带有q = 6.0×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=.求：(1) AB两点间的电势差U_AB.(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/s，sin=O.60，cos=0.80)

Answer 1

【知识点】牛顿第二定律、动能定理、向心力公式 C2 E2 D4

【答案解析】①u②

解析：①带电小球在B点静止受力平衡，则：

                                         2分

                                    2分

由有：

 

                                          2分

②设小球运动至C点时速度为则：

联立解得：                                      1分

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：

【思路点拨】（1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据即可求解；
（2）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解；
（3）根据动能定理、向心力公式即可求.