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水平向右的匀强电场中,用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球,静止在A...

水平向右的匀强电场中,用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球,静止在A处,AO的连线与竖直方向夹角为37°,现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V,小球便在竖直面内运动,为使小球能在竖直面内完成圆周运动,这个初速度V至少应为多大?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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根据受力分析,依据平衡条件,从而确定电场力与重力的关系;再将电场力与重力合成等效成重力加速度,并根据运动定理,即可求解. 【解析】 静止时对球受力分析如右图:且F=mgtg37=mg, “等效”场力G’==mg 与T反向 “等效”场加速度g’=g 与重力场相类比可知,小球能在竖直面内完成圆周运动的临界速度位置在AO连线B处,且最小的速度 从B到A运用动能定理,可得: 即, 解得: 答:使小球能在竖直面内完成圆周运动,这个初速度V至少应.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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