据三力平衡条件,得 tanθ= ① E=mgtanθ/q ② (2)小球运动到平衡位置时速度最大,由动能定理,得 qELsinθ-mgL(1-cosθ)=mv2 ③ 将②式代入,得v= ④ (3)小球从最低点到最高点时,细线与竖直方向成α角,由动能定理,得 qELsinα-mgL(1-cosα)=0 ⑤ 将①式代入③式,得tanθsinα=1-cosα ⑥ ∴α=2θ ⑦ 在最高点,重力与电场力合力的法线分力与拉力平衡,设线的拉力为F F=mg (4)设B点与A点对悬点O对称,即AB为圆轨迹的直径,当小球恰好能运动到B点时,就能在竖直面内恰好做完整的圆周运动在B点,重力与电场力的合力提供向心力 mg/cosθ= ⑧ 设将小球拉至O点正下方最低点时给它一水平向右的初速度为v0,由动能定理,得 -2mgLcosθ-qELsinθ=mvB2-mv02 ⑨ 将①⑦式代入⑧式,得v0= ⑩ |