物理试题 高二 选修3-1中电场中的圆周运动问题

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/07/07 16:52:00
在匀强电场中有一个固定在O点的细绳悬挂一个带电荷量为+q的小球。已知小球质量为m，细线的长度为L，场强大小为E，方向竖直向上。
是讨论：小球以多大的水平速度才能使其在竖直面内做圆周运动。
提示：分别讨论细绳的拉力与电场力的大小。T≥0是隐藏条件。

因为小球能做圆周运动
零界状态时T=0

因此在顶点受的向心力为
mv^2/L=mg-qE

能量守恒
(mg-qE)L/2（动能）+2mgL(重力势能)-（2qEL）（电场力做的功）=1/2mV0^2(初动能)

所以
V0=sqrt((5mgL-5qEL)/m)

当qE<=mg,上式结论成立（qE=mg时 V0=0就是说任意速度略大于0）

当qE>mg, 顶点为初始位置
因此mv^2/L=qE-mg
v=sqrt((qE-mg)L/m)

应该这样吧？

要使其在竖直面内做圆周运动（注：电场力为F，重力为G）
1）当F>G时，
a=(F-G)/m;v=sqrt(al)
2)当F=G时，
任意速度都行。
3）当F<G时，
a=(G-F)/m;v=sqrt(al)