问题
问答题
水平向右的匀强电场中，用长为R的轻质细线在O点悬挂一质量为m的带电小球，静止在A处，AO的连线与竖直方向夹角为37°，现给小球施加一个沿圆弧切线方向的初速度V0，小球便在竖直面内运动，为使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度V0至少应为多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
答案
静止时对球受力分析如右图：且F=mgtg370=
mg，3 4
“等效”场力G’=
=(mg)2+F2
mg5 4
与T反向
“等效”场加速度g’=
g5 4
与重力场相类比可知，小球能在竖直面内完成圆周运动的临界速度位置在AO连线B处，且最小的速度vB=g′R
从B到A运用动能定理，可得：G′•2R=
m1 2
-v 20
m1 2 v 2B
即，
mg•2R=5 4
m1 2
-v 20
m•1 2
gR5 4
解得：v0=5 2 gR
答：使小球能在竖直面内完成圆周运动，这个初速度V0至少应5 2
．gR