Question

如图所示，质量为m、带电荷量为+q的小球（可看成质点）被长度为r的绝缘细绳系住并悬挂在固定点O，当一颗质量同为m、速度为v₀的子弹沿水平方向瞬间射入原来在A点静止的小球，然后整体一起绕O点做圆周运动。若该小球运动的区域始终存在着竖直方向的匀强电场，且测得在圆周运动过程中，最低点A处绳的拉力T_A=2mg，求：

（1）小球在最低点A处开始运动时的速度大小；
（2）匀强电场的电场强度的大小和方向；
（3）子弹和小球通过最高点B时的总动能。

Answer 1

(1)    v_A共=v₀
(2)E= 竖直向上
(3) E_kB=mv²₀-4mgr

(1)mv₀=2mv_A共
v_A共=v₀
(2)qE=2mv²_A共/r
E=
E的方向是: 竖直向上
(3)在AB过程中应用动能定理有：
qE·2r-2mg·2r=E_kB-·2mv²_共
∴E_kB=mv²₀-4mgr