题目内容

【题目】如图,在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点,另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球(可视为质点),初始时小球静止在电场中的a点,此时细绳拉力为mgg为重力加速度。求:

1)求电场强度E

2Ob两点的电势差U

3)要使其能在竖直面内做完整的圆周运动,求小球运动到a点需要获得的最小初速度。

【答案】(1) ,方向竖直向上 (2) (3)

【解析】

1.a处:

方向竖直向上

2)根据电势差公式可知

.

3)合力竖直向上,合加速度竖直向上,

故要其能在竖直面内做完整的圆周运动,在b点处最小的向心力为

(细线无拉力)

设此时运动到b处速度为

ab的过程,由动能定理,

解得:

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