题目内容
【题目】(多选)用轻绳拴着一质量为m、带正电的小球在竖直面内绕O点做圆周运动,竖直面内加有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,如图甲所示,不计一切阻力,小球运动到最高点时的动能Ek与绳中张力F间的关系如图乙所示,当地的重力加速度为g,由图可推知( )
A. 轻绳的长度为
B. 小球所带电荷量为
C. 小球在最高点的最小速度为
D. 小球在最高点的最小速度为
【答案】AC
【解析】试题分析:小球在竖直面内做圆周运动,到最高点时由绳对小球的拉力、重力和电场力的合力提供向心力,根据图象、应用向心力公式、牛顿第二定律分析答题.写出EK-F的表达式,找到斜率和截距代表的意义,即可解题.
小球在运动过程中受重力和电场力、拉力作用,所以在最高点向心力是三力的合力提供的,故有,变形可知,根据图乙可知, ,解得, ,A正确B错误;当F=0时,重力和电场力提供向心力,此时为最小速度, ,即,解得,故C正确D错误.
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