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

v2
r
,当N=0时,速度最小,解得:v=
(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=

1
2
mv2-
1
2
mv′2

解得:v′=

5(Eq-mg)l
m

所以在最高点的速度最小为

5(Eq-mg)l
m
,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;

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

v2
r
,当N=0时,速度最小,

解得:v=

(mg-Eq)l
m

所以最小速度不能小于

(mg-Eq)l
m
,故CD错误

故选B

单项选择题
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