【題目】如圖所示,在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O,用一根長度為l=0.40 m的絕緣細線把質(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,小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為θ=37°.求:

(1)AB兩點間的電勢差UAB

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

(3)如果要使小球能繞O點做完整的圓周運動,則小球在A點時沿垂直于OA方向運動的初速度v0的大小.(g取10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)

【答案】(1)-400 V (2)3 N (3) m/s

【解析】

試題分析:(1)帶電小球在B點靜止受力平衡,則:qE=mgtanθ,

由U=Ed有:UAB=-El(1-sinθ)=-400 V.

(2)設小球運動至C點時速度為vC,則:

聯(lián)立解得:F=3 N.

(3)小球做完整圓周運動時必須通過B點的對稱點,設在該點時小球的最小速度為v,則:

聯(lián)立解得:v0 m/s.

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