在平行于紙面方向上有一勻強電場，一根長為L，不可伸長的不導電細繩的一端連著一個帶電的小球，另一端固定于O點．如圖所示．給小球一個初速度，小球可以在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，現(xiàn)將電場沿水平軸轉(zhuǎn)動900，而電場強弱不變，則小球要在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運動，運動過程中速率至少應(yīng)大于或等于________．


分析：據(jù)題，電場未轉(zhuǎn)動前，小球在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，則重力與電場力平衡．小球要在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運動，繩子拉力不能為零，當繩子的拉力剛好為零，由重力與電場力的合力提供向心力，速度最小，由牛頓第二定律求出最小的速度值．
解答：電場未轉(zhuǎn)動前，小球在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，重力與電場力平衡，則有F=mg
將電場沿水平軸轉(zhuǎn)動90°時，當繩子的拉力剛好為零，如圖，由重力和電場力的合力提供向心力，小球在這個位置速度最小，根據(jù)牛頓第二定律得
=m
又F=mg
解得v=
故答案為：
點評：本題中小球速度最小的位置，稱為物理的最高點，與地理的最高點不一定重合，小球只要能通過物理最高點，就能做完整的圓周運動．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在xOy平面的第二象限有一勻強電場，電場的方向沿+x軸方向；在y軸和第一象限的射線OC之間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向垂直于紙面向外．有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點由x軸上的P點向平行于+y軸射人電場．質(zhì)點到達y軸上A點時，速度方向與y軸的夾角為φ=60°，A點與原點0的距離為d．接著，質(zhì)點進入磁場，并垂直于OC飛離磁場．不計重力影響．若OC與y軸的夾角為φ=60°，求：
（1）粒子在磁場中運動速度的大小v；
（2）勻強電場P、A兩點間的電勢差UPA．

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科目：高中物理 來源： 題型：

在平行于紙面方向上有一勻強電場，一根長為L，不可伸長的不導電細繩的一端連著一個帶電的小球，另一端固定于O點．如圖所示．給小球一個初速度，小球可以在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，現(xiàn)將電場沿水平軸轉(zhuǎn)動900，而電場強弱不變，則小球要在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運動，運動過程中速率至少應(yīng)大于或等于
2
gl
2
gl
．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

在平行于紙面方向上有一勻強電場，一根長為L，不可伸長的不導電細繩的一端連著一個帶電的小球，另一端固定于O點．如圖所示．給小球一個初速度，小球可以在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，現(xiàn)將電場沿水平軸轉(zhuǎn)動900，而電場強弱不變，則小球要在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運動，運動過程中速率至少應(yīng)大于或等于______．
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科目：高中物理 來源：2010-2011學年安徽省合肥市長豐一中高二（上）月考物理試卷（10月份）（解析版） 題型：解答題

在平行于紙面方向上有一勻強電場，一根長為L，不可伸長的不導電細繩的一端連著一個帶電的小球，另一端固定于O點．如圖所示．給小球一個初速度，小球可以在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運動，現(xiàn)將電場沿水平軸轉(zhuǎn)動900，而電場強弱不變，則小球要在豎直平面內(nèi)作完整的圓周運動，運動過程中速率至少應(yīng)大于或等于______

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