Question

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場中有一固定點(diǎn)O，用一根長度為l＝0．40 m的絕緣細(xì)線把質(zhì)量為m＝0．20 kg，帶有q＝6．0×10－4 C正電荷的金屬小球懸掛在O點(diǎn)，小球靜止在B點(diǎn)時細(xì)線與豎直方向的夾角為θ＝37°．求：

（1）AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB；

（2）將小球拉至位置A使細(xì)線水平后由靜止釋放，小球通過最低點(diǎn)C時細(xì)線對小球的拉力F的大小；

（3）如果要使小球能繞O點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動，則小球在A點(diǎn)時沿垂直于OA方向運(yùn)動的初速度v0的大小．（g取10 m/s2，sin37°＝0．60，cos37°＝0．80）

Answer 1

【答案】（1）－400 V （2）3 N （3） m/s

【解析】

試題分析：（1）帶電小球在B點(diǎn)靜止受力平衡，則：qE＝mgtanθ，

由U＝Ed有：UAB＝－El（1－sinθ）＝－400 V．

（2）設(shè)小球運(yùn)動至C點(diǎn)時速度為vC，則：

聯(lián)立解得：F＝3 N．

（3）小球做完整圓周運(yùn)動時必須通過B點(diǎn)的對稱點(diǎn)，設(shè)在該點(diǎn)時小球的最小速度為v，則：

聯(lián)立解得：v0＝ m/s．