Question

（10分）如圖所示，一長為L的絕緣細線下端系質量為m的金屬小球，并帶有 -q的電荷量，在細線的懸點o處放一帶電荷量為+q的點電荷。要使金屬球能在豎直平面內做完整的圓周運動，求：

（1）金屬球在最高點的最小速度值是多大？

（2）如果金屬球剛好通過最高點，則它通過最低點時的速度多大？

 

Answer 1

（1）

（2）

解析:

（1）當小球在最高點繩子拉力為零時速度最小，最小速度為V₁

Mg+kq²/L²=mV₁²/L

V₁= (5分)，

（2）小球從最高點到最低點的過程中，電場力做功為零，設最低點的速度為v₂，據動能定理有：mg·2L =1/2mv₂²-1/2mv₁²

V₂=（5分）