Question

（10分）在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当小球处于A

（10分）在水平向右的匀强电场中，有一质量为m、带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，当小球处于A点时静止，细线与竖直方向夹角为a（如图所示），现在A点给小球一个垂直于悬线的初速度v 0 ，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，求： （1）在A点给小球的初速度v 0 多大？（2）此过程中小球所受的最大拉力与最小拉力之差为多大？

Answer 1

（1） （2）

试题分析：如图所示，重力与电场力的合力：F= ，电场力为mgtanθ小球恰好做圆周运动，由牛顿第二定律得： ，小球的最小速度 ， 由动能定理－mg×2Lcosα－mgtanα×2Lsinα＝ 解得 。重力与电场力的合力看作等效重力F= 。在等效最高点处，T 1 +F＝ ，在等效最低点处T 2 －F＝ ，解得：T2－T1＝