问题
选择题
质量为m的小球带电量为+q,由长为l的绝缘绳系住,在竖直向上场强为E的匀强电场中,为使小球在竖直平面内做完整的圆周运动,则在小球运动的过程中( )
A.如果Eq>mg,最大速度不能大于5(Eq-mg)l m
B.如果Eq>mg,最大速度不能小于5(Eq-mg)l m
C.如果Eq<mg,最小速度不能大于5(mg-Eq)l m
D.如果Eq<mg,最小速度不能小于5(mg-Eq)l m
答案
A、如果Eq>mg,在最高点速度最大,
在最低点有:Eq+N-mg=m
,当N=0时,速度最小,解得:v=v2 r (Eq-mg)l m
小球从最高点运动到最低点的过程中,根据动能定理得:
(mg-Eq)•2r=
mv2-1 2
mv′21 2
解得:v′=5(Eq-mg)l m
所以在最高点的速度最小为
,最高点的速度最大,所以最大速度不能小于5(Eq-mg)l m
,故A错误,B正确;5(Eq-mg)l m
C、如果Eq<mg,在最低点速度最大,在最高点速度最小,
在最高点有:mg-Eq+N=m
,当N=0时,速度最小,v2 r
解得:v=(mg-Eq)l m
所以最小速度不能小于
,故CD错误(mg-Eq)l m
故选B