一條長為L的細線上端固定在O點，下端系一個質(zhì)量為m的小球，將它置于一個足夠大的勻強電場中， 場強為E，且水平向右.已知小球在C點時平衡，細線與豎直方向的夾角為?琢，如圖3所示，求：
（1）當(dāng)懸線與豎直方向的夾角β為多大，才能使小球由靜止釋放后，細線到達豎直位置時，小球速度恰好為零？
（2）當(dāng)細線與豎直方向成α角時，至少要給小球一個多大的沖量，才能使小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動.


見解析
【試題分析】

【解析】   （1）由于小球是在重力場和勻強電場中運動，可以將重力場和電場的復(fù)合場等效為一個新的“重力場”，如圖4所示，其等效重力加速度g′=g/cosα.小球在C點平衡，則小球在復(fù)合場中的運動等效為一單擺， C點為振動的平衡位置.設(shè)A為一最大位移處，則另一最大位移處關(guān)于OC對稱. 由對稱性即可得出結(jié)論：當(dāng)細線與豎直方向的夾角為β=2α?xí)r，才能使小球由靜止釋放后，細線到達豎直位置時，小球速度恰好為零.
（2）細線系著小球在復(fù)合場中做完整的圓周運動的條件與其重力場中類似，只不過其等效“最高點”為D， “最低點”為C， 等效重力加速度為g′（如圖5），球恰好做圓周運動，有臨界條件

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一條長為L的細線上端固定在O點，下端系一個質(zhì)量為m的小球，將它置于一個很大的方向水平向右的勻強電場中，已知小球在B點時平衡，細線與豎直線的夾角為45°，求：
（1）現(xiàn)將小球提至某一位置懸線伸直，試通過計算說明此時懸線與豎直方向夾角應(yīng)為多大，才能使小球由靜止釋放后運動至最低點時，小球速度恰好為零？
（2）當(dāng)細線與豎直方向成45°角時，至少要給小球一個多大的速度，才能使小球做完整的圓周運動？（結(jié)果可保留根號）

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科目：高中物理 來源： 題型：

一條長為L的細線上端固定在o點，下端系一個質(zhì)量為m的小球，其帶電量為q，將它系于一個很大的勻強電場中，電場強度大小未知，方向水平向右，已知小球在B點時平衡，細線與豎直方向的夾角α如
如圖所示，求：
（1）小球所受到的靜電力
（2）場強的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，一條長為L的細線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強電場中，使細線豎直拉直時小球在A點靜止釋放，當(dāng)細線離開豎直位置偏角α=60°時，小球速度為0．
（1）求：①小球帶電性質(zhì)②電場強度E．
（2）要小球恰好完成豎直圓周運動，求A點釋放小球時應(yīng)有初速度vA．（可含根式）

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年江西省吉安市高三上學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖，一條長為L的細線上端固定，下端拴一個質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強電場中，使細線豎直拉直時小球在A點靜止釋放，當(dāng)細線離開豎直位置偏角α=60°時，小球速度為0。

(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場強度E

(2)要小球恰好完成豎直圓周運動，求A點釋放小球時應(yīng)有初速度vA(可含根式)

 

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