题目内容
【题目】.如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点
,用一根长度为
的绝缘细线把质量为
,带有
正电荷的金属小球悬挂在点,小球静止在
点时细线与竖直方向的夹角为
,(
取10
,
,
).求:
（1）
两点间的电势差
;
（2)将小球拉至位置
使细线水平后由静止释放,小球通过最低点
时细线对小球的拉力
的大小;
（3)如果要使小球能绕点做完整的圆周运动,则小球在点时沿垂直于
方向运动的初速度
的大小.
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件与匀强电场的场强与电势差关系即可求解；
（2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理即可解题；
（3）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解。
（1）带电小球在B点静止受力平衡，根据平衡条件得则：qE=mgtanθ
得：
＝2.5×103V/m
由U=Ed有：UAB＝EL(1sinθ)＝2.5×103×0.4×(1sin37°)＝400V；
（2）设小球运动至C点时速度为vC，则：
mgL-qEL=
mvC2，
解得：vC=1.4m/s，
在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：F-mg=m
代入数据联立解得：F=3N；
（3）小球做完整圆周运动时必须通过B点的对称点，设在该点时小球的最小速度为V，则：mgcosθ+qEsinθ＝
mgLcosθqEL(1+sinθ)＝mv2mv02
联立解得：v0＝
m/s
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