在水平方向的勻強電場中，把一個質(zhì)量為m，電量為q的小球，用長為l的輕繩懸掛于O點，當小球平衡時，輕繩與豎直方向的夾角為θ，如圖所示�，F(xiàn)給小球一個沖量，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，問這個沖量至少為多少?

解析：本題中電場與重力場構(gòu)成一個復(fù)合場，帶電粒子在這一復(fù)合場中做圓周運動。將本題的情境與重力場中的豎直平面內(nèi)的圓周運動問題相類比，解答比較簡捷。

    在重力場中小球在平衡位置靜止時，小球所受的繩的拉力與質(zhì)量之比為重力加速度g；加上電場后，小球的平衡位置要變?yōu)锽，小球靜止在B時所受拉力與質(zhì)量之比(可叫類重力加速度)為g′=g/cosθ。再由豎直圓周運動的最高點和最低點(即平衡位置)類比出本題中“類最高點”A和“類最低點”B，進而定出B點為“類重力勢能”零點，A點為“類重力勢能”最高點。

    設(shè)小球在A點的速度為va，在B點的速度為vb。要使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，小球在類最高點A應(yīng)滿足mv2a/l=mg′

小球從B點運動到A點的過程中應(yīng)滿足=+mg′·2l

施加給小球的沖量I=mvb

聯(lián)立以上四式得I=m

練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ABCDF為一絕緣光滑軌道，豎直放置在水平方向的 勻強電場中，BCDF是半徑為R的圓形軌道，已知電場強度為E，今有質(zhì)量為m的帶電小球在電場力作用下由靜止從A點開始沿軌道運動，小球受到的電場力和重力大小相等，要使小球沿軌道做圓周運動，則AB間的距離至少為多大？

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精英家教網(wǎng)如圖所示，A、B兩個帶電小球可以看成點電荷，用兩等長絕緣細線懸掛起來，在水平方向的勻強電場中，A、B靜止，且懸線都保持豎直，已知A、B相距3cm，A的帶電量為qA=+2.0×10-9 C．已知靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2．求：
（1）勻強電場的場強大小和方向；
（2）小球B的電量和電性．

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精英家教網(wǎng)在水平方向的勻強電場中，位于豎直平面內(nèi)的1/4光滑圓弧軌道，軌道半徑為R，B端與豎直墻相接，OB沿豎直方向．已知B點距地面高度為h，電場強度大小為E，方向水平向右．一個質(zhì)量為m，電量為q的帶正電的小球從圖中圓弧的A點無初速釋放后，沿圓弧軌道運動．
（1）求小球剛要運動到B點時的速度及小球?qū)壍缐毫Φ拇笮。?br />（2）若小球到達B點時電場突然消失，求小球落地點距B點的水平距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，在水平方向的勻強電場中，絕緣細線的一端固定在O點，另一端系一帶正電的質(zhì)量為m的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動（軌道半徑為r），小球所受的電場力大小等于
3
mg．
（1）小球在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動，va滿足什么條件？
（2）若小球恰好在堅直平面內(nèi)做圓周運動，此時a點小球受到繩的拉力有多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

一個帶電小球，用細繩懸掛在水平方向的勻強電場中，當小球靜止后把懸繩燒斷，小球?qū)⒀?!--BA-->
 
方向做
 
運動．

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