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如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一个带电小球,用长为0.2m的绝缘细线悬挂在O点,当小球静止在C点时,细线与竖直方向夹角为60°.若小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动,g=10m/s2,求:
(1)小球运动过程中的最小速度;
(2)小球运动到O点正下方B点时的速度.
(1)小球在C点受重力、电场力和拉力处于平衡,知电场力和重力的合力与拉力等值反向,知A点为圆周运动的等效最高点.
根据牛顿第二定律得:
mg
cos60°
=m
v12
r

解得最小速度为:v1=
gr
cos60°
=
10×0.2
1
2
m/s=2m/s

(2)对小球从A点到B点运用动能定理得:qErsin60°+mgr(1+cos60°)=
1
2
mv22-
1
2
mv12

因为tan60°=
qE
mg
,则qE=
3
mg

代入解得:v2=4m/s.
答:(1)小球运动过程中的最小速度2m/s
(2)小球运动到O点正下方B点时的速度4m/s
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B.磁场中某处的磁感应强度的方向跟电流在该处受磁场力F的方向相同
C.根据公式U=Ed,在一条直的电场线上有A、B、C三点,若AB=2BC,则电势差一定是UAB=2UBC
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B.O点电势为0V
C.小蚂蚁在b点电势能等于在d点电势能
D.小蚂蚁在b点电势能小于在d点电势能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

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A.小球一定带负电
B.小球运动到B点时动能最小
C.小球运动到M点时动能最小
D.小球运动到D点时机械能最小

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

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