题目内容
【题目】如图所示，空间有一水平向右的匀强电场，半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，O是圆心，AB是竖直方向的直径.一质量为m、电荷量为+q(q>0)的小球套在圆环上，并静止在P点，OP与竖直方向的夹角θ=37°.不计空气阻力.已知重力加速度为g，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.
(1)求电场强度E的大小；
(2)若要使小球从P点出发能做完整的圆周运动，求小球初速度的大小应满足的条件。
【答案】a.
；b.
【解析】
试题a．当小球静止在P点时，小球的受力情况如图所示，
则有
所以
b．当小球做圆周运动时，可以等效为在一个“重力加速度”为
的“重力场”中运动。若要使小球能做完整的圆周运动，则小球必须能通过图中的Q点。设当小球从P点出发的速度为vmin时，小球到达Q点时速度为零。在小球从P运动到Q的过程中，根据动能定理有
所以
即小球的初速度应大于
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