问题标题:
【如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长r=d4的绝缘细线,线的另一端系有一质】
问题描述:
如图所示,水平固定放置的平行金属板M、N,两板间的距离为d,在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O,系有一长r=
(1)小球静止时,细线的拉力大小
(2)现给小球以速度,要使得小球在竖直平面内绕O点做完整的圆周运动,小球在整个圆周运动中的最小速度多大?
(3)小球能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动,当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,设此时其水平速度大小为vB=
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丁树柏回答:
(1)小球受到的电场力F=qE=2mg,则小球将静止在最高点B点,
由平衡条件得:细线的拉力F拉=F-mg=mg,方向竖直向下;
(2)小球在最低点A时速度最小,小球恰好做圆周运动时,
细线的拉力为零,重力与电场力的合力提供向心力,
由牛顿第二定律得:qE-mg=mv2Ad4
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