题目内容
【题目】如图所示,用绝缘细绳系带正电小球在竖直平面内运动,已知绳长为L,重力加速度g,小球半径不计,质量为m,电荷q.不加电场时,小球在最低点绳的拉力是球重的9倍。
(1)求小球在最低点时的速度大小;
(2)如果在小球通过最低点时,突然在空间产生竖直向下的匀强电场,若使小球在后面的运动中,绳出现松软状态,求电场强度可能的大小。
【答案】(1)(2)
【解析】
(1)在最低点,由向心力公式得:
解得:
(2)果在小球通过最低点时,突然在空间产生竖直向下的匀强电场,若使小球在后面的运动中,绳出现松软状态,说明小球能通过与圆心等的水平面,但不能通过最高点。
则小球不能通过最高点,
由动能定理得:
且
则
也不可以低于O水平面
则
所以电场强度可能的大小范围为
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