如图所示,一长为L的绝缘细线下端系质量为m的金属小球,带-q的电荷量,在细线的悬点O处放一带电荷量为+q的点荷.要使金属

2个回答

  • 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]mv2

    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.

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