解题思路:(1)小球在最高点进行受力分析,当小球在最高点绳子拉力为零时速度最小,根据牛顿第二定律求解.
(2)小球从最高点到最低点的过程中,电场力做功为零,根据动能定理求解.
(1)当小球在最高点绳子拉力为零时速度最小,最小速度为v,根据牛顿第二定律得:
mg+k
q2
L2=m
v2
L
解得:v=
gL+
kq2
mL ①
(2)小球从最高点到最低点的过程中,电场力做功为零,金属球在最高点的速度为V,设最低点的速度为v2,
据动能定理有:mg•2L=[1/2]mv22-[1/2]mv2②
联立①②解得:v2=
5gL+
kq2
mL
答:(1)金属球在最高点的最小速度值是
gL+
kq2
mL;
(2)如果金属球刚好通过最高点,则它通过最低点时的速度为
5gL+
kq2
mL.
点评:
本题考点: 向心力;匀速圆周运动.
考点点评: 要能正确分析向心力来源,掌握牛顿第二定律和动能定理的应用.