Question

【題目】如圖所示，用絕緣細(xì)繩系帶正電小球在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，已知繩長(zhǎng)為L，重力加速度g，小球半徑不計(jì)，質(zhì)量為m，電荷q．不加電場(chǎng)時(shí)，小球在最低點(diǎn)繩的拉力是球重的9倍。

(1)求小球在最低點(diǎn)時(shí)的速度大小；

(2)如果在小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，突然在空間產(chǎn)生豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若使小球在后面的運(yùn)動(dòng)中，繩出現(xiàn)松軟狀態(tài)，求電場(chǎng)強(qiáng)度可能的大小。

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】

（1）在最低點(diǎn)，由向心力公式得：

解得：

（2）果在小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，突然在空間產(chǎn)生豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若使小球在后面的運(yùn)動(dòng)中，繩出現(xiàn)松軟狀態(tài)，說(shuō)明小球能通過(guò)與圓心等的水平面，但不能通過(guò)最高點(diǎn)。

則小球不能通過(guò)最高點(diǎn)，

由動(dòng)能定理得：

且

則

也不可以低于O水平面

則

所以電場(chǎng)強(qiáng)度可能的大小范圍為