题目内容
如图水平固定放置的平行金属板M、N,两板间距为d. 在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O系有一长r=d/4的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。现对两板充电,使得两板间形成一竖直向上的匀强电场,匀强电场大小E=2mg/q。求:(1)小球静止时细线拉力大小?
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中最小速度多大?
(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动.当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为
,小球恰好从平行金属板的边界飞出,求平行金属板的长度L?
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【解答:(1)对小球:在B点静止,则有F = qE – mg = mg ……………①2分
(2)根据题意判断:小球过A点时速度最小,根据牛二定律
得
………………………②4分
(3)小球在B时线断,小球做类平抛运动,轨迹向上弯曲
…………………③6分 】
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