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如圖2所示，一長為L的絕緣細線下端系著質量為m的金屬小球，并帶－q的電量，在細線的懸點O處放一帶電量為+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，它在最低點的最小速度是多少？若金屬球在最低點剛好達到這個速度值，在整個圓周運動過程中，細線的最大拉力是多少？


 金屬球在豎直面內做完整的圓周運動，它在圓周最高點處的最小速度應滿足
（此時繩的張力為零）
在做圓周運動時，庫侖力對小球不做功，小球機械能守恒，則金屬球在上式中的此速度下做圓周最低點處的速度的最小值應滿足

解得
金屬球在此速度下做圓周運動時細線的最大拉力應在最低點處，此時有

              =6mg

【試題分析】
熟練掌握圓周運動規(guī)律，機械能守恒定律是解決本題的關鍵.
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖甲所示，一長為4m的粗糙水平面OA與傾角為300的足夠長光滑斜面AB在A處用一小段光滑圓弧相連，一質量為m的滑塊從O處由靜止開始受一水平力作用（力向右為正），F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化，O點左側有一水池，O點高出水面1.5m，滑塊與水平面間的動摩擦因數為μ=0.25，g=10m/s2，求：
（1）滑塊滑到A的速度大小VA
（2）滑塊能沖上斜面的長度S
（3）要使滑塊返回O點（OA段水平拉力已撤除）后不落入水中，水池的最大寬度L精英家教網

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2012湖北孝感一模）如圖3所示，一長為L的木板，傾斜放置，傾角為45°,今有一彈性小球，自與木板上端等高的某處自由釋放，小球落到木板上反彈時,速度大小不變，碰撞前后，速度方向與木板夾角相等，欲使小球一次碰撞后恰好落到木板下端，則小球釋放點距木板上端的水平距離為

A．.L/2   B．.L/3   C．L/4   D．.L/5

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科目：高中物理 來源：2012屆廣東省惠州市高三4月模擬考試理科綜合物理試卷（帶解析） 題型：計算題

如圖甲所示，一長為L = 2m的金屬“U”型框與兩平行金屬板AB相連，兩板之間用一絕緣光滑水平桿相連，一質量為M=0.1kg，電量大小為q=0.1c可看成質點的帶電小球套在桿中并靠近A板靜止，從t=0時刻開始，在 “U”型框寬為d = 1m內加入垂直紙面向外且大小隨時間變化的磁場(如圖乙所示)后，發(fā)現帶電小球可以向右運動.求:
1.小球帶何種電荷
2.小球達到B板時的速度大小
3.通過分析計算后在丙圖坐標系中作出小球在AB桿上的V-t圖象.

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科目：高中物理 來源：2011-2012學年廣東省惠州市高三4月模擬考試理科綜合物理試卷（解析版） 題型：計算題

如圖甲所示，一長為L = 2m的金屬“U”型框與兩平行金屬板AB相連，兩板之間用一絕緣光滑水平桿相連，一質量為M=0.1kg，電量大小為q=0.1c可看成質點的帶電小球套在桿中并靠近A板靜止，從t=0時刻開始，在 “U”型框寬為d = 1m內加入垂直紙面向外且大小隨時間變化的磁場(如圖乙所示)后，發(fā)現帶電小球可以向右運動.求:

1.小球帶何種電荷

2.小球達到B板時的速度大小

3.通過分析計算后在丙圖坐標系中作出小球在AB桿上的V-t圖象.

 

 

 

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