Question

在水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一質(zhì)量為m，帶正電的小球，用長為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)小球靜止時細(xì)線與豎直方向夾角為θ，如圖所示，現(xiàn)給小球一個初速度v₀，使小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動.試問：小球在做圓周運(yùn)動的過程中，在哪一位置速度最��？速度最小時是多少？

Answer 1

解析：因?yàn)樾∏蛟贐點(diǎn)時靜止，所以小球在B點(diǎn)時小球受力平衡，對小球進(jìn)行受力分析，小球受重力mg、拉力T和電場力F作用.當(dāng)小球向上轉(zhuǎn)時，拉力不做功，只有重力和電場力做功，并且重力和電場力始終不變，所以我們可以將小球所受的重力和電場力看作一個力，即這兩個力的合力.這樣我們就可以把這個問題轉(zhuǎn)換成一個我們所熟悉的圓周運(yùn)動來處理了，這個合力就相當(dāng)于只有重力在小球上做功時的重力了，那么平衡點(diǎn)B就相當(dāng)于小球運(yùn)動的最低點(diǎn)，A點(diǎn)就相當(dāng)于小球運(yùn)動的最高點(diǎn)，即為小球速度最小的位置.

由動能定理：×2l=mv_A²-mv₀²,

解得v_A=.

答案：A點(diǎn)速度最小；v_A=