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O，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O点，小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为
。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放。求:
(1)小球运动通过最低点C时的速度大小；
(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小；
(3)如果要使小球能绕O点做圆周运动，则在A点时沿垂直于OA方向上施加给小球的初速度的大小范围。(取
，
)
【答案】(1)
；(2)
；(3) 
【解析】
(1)小球受到电场力
、重力
和绳的拉力作用处于静止
根据共点力平衡条件有：
小球从
点运动到
点的过程，根据动能定理有：
代入数据解得：
(2)在点，由细线对小球的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：
代入解得：
(3)若能通过圆周上
点关于
点的对称性时，则能做完整的圆周运动，设对称点为
，通过点最小速度为
，小球恰好通过点时，由电场力与重力的合力提供向心力，得：
从到的过程，运用动能定理得：
代入数据解得：
要使小球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则在点时沿垂直于
方向上施加给小球的初速度的大小
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