Question

如图所示，一摆长为L的摆，摆球质量为m，带电量为-q，如果在悬点A放一正电荷q，要使摆球能在竖直平面内做完整的圆周运动，则摆球在最低点的速度最小值应为多少？

Answer 1

【答案】分析：对摆球进行受力分析，摆球运动到最高点时，受到重力mg、库仑力、绳的拉力T作用，根据向心力公式列式，求出最高点速度的最小值，由于摆在运动过程中，只有重力做功，故机械能守恒．根据机械能守恒定律即可求出最低点速度的最小值．
解答：解：摆球运动到最高点时，受到重力mg、库仑力、绳的拉力T作用，
根据向心力公式可得：，
由于T≥0，所以有：
由于摆在运动过程中，只有重力做功，故机械能守恒．
据机械能守恒定律得：
解得：
答：摆球在最低点的速度最小值应为
点评：本题主要考查了机械能守恒定律及向心力公式的直接应用，要求同学们能在最低点和最高点对摆球进行正确的受力分析，难度适中．