Question

高二物理电场题

在竖直平面内有水平向右，场强为E＝1×104N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长L＝2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为0.04kg的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成37° 角，如图所示，若小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，试求：

（1）小球的带电量Q。

（2）小球动能的最小值。

（3）小球机械能的最小值。（取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）

Answer 1

(1)tan37°=QE/mg
Q=0.75mg/E=3×10^(-5)C
(2)重力和电场力合力F为mg/cos37°=5mg/4
mV^2/R=5mg/4
最小Ek=0.5J
(3)在零势点的动能为
F*2L=Ek2-Ek1
Ek2=2.5J
最小机械能为2.5J