Question

【題目】如圖所示，有一個(gè)半徑的光滑絕緣圓周軌道固定在豎直面內(nèi)，位于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球在圓周軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，小球所受的電場(chǎng)力與重力之比為.要使小球在整個(gè)圓周軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)不脫離軌道，小球在軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度為（　　）

A. B. C. D. 10 m/s

Answer 1

【答案】D

【解析】當(dāng)小球的速度在等效最高點(diǎn)最小時(shí)，軌道支持力為零，小球所受的電場(chǎng)力和重力之比為，根據(jù)電場(chǎng)力和重力大小關(guān)系確定：等效最高點(diǎn)在O點(diǎn)的左上方，與豎直方向成30°夾角．若能通過(guò)圓周上最高點(diǎn)時(shí)，則能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)最高點(diǎn)為A，通過(guò)A點(diǎn)最小速度為v：小球恰好通過(guò)A點(diǎn)時(shí)，由電場(chǎng)力與重力的合力提供向心力，得：，解得：v=10m/s．故選D．