Question

（10分）如圖所示，在水平向右的勻強電場中，一長為L的絕緣輕桿，一端固定于O點，桿可繞O點在豎直平面內轉動。桿的另一端連接一質量為m的帶正電小球，小球受到的電場力是重力的倍，要使小球能在豎直平面內做圓周運動，則小球經過最高點的速度最小為多少？

Answer 1

解析:這是一個復合場問題：重力場與電場的復合場，我們最習慣于研究重力場中的豎直平面內的圓周運動，我們就把復合場類比于重力場進行解題，首先確定復合場方向即小球的平衡位置。受力分析知，小球的平衡位置為與豎直方向夾角30°，復合場的等效成重力場的等效加速度為,如下圖A點是平衡位置，B點是等效重力場中的最高點，C點是幾何上最高點，也就是我們要求的最高點。

因為是桿子所以B點的最小速度為0，再在BC間用動能定理可求得C點的速度；或類比于重力場中的運動進行計算，最后只需將g改成即可。小球經過最高點的速度最小為

錯解分析:錯解一：忽略電場的作用，直接應用結論，小球在最高點的最小速度為0。

錯解二：不知桿與繩的區別，不會用合場的思想類比重力場進行解題，錯解答案較多。