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试题详情及答案解析
如图水平固定放置的平行金属板M、N,两板间距为d。在两板的中心(即到上、下板距离相等,到板左、右端距离相等)有一悬点O系有一长r=d/4的绝缘细线,线的另一端系有一质量为m、带正电荷的小球,电荷量为q。两板间有一竖直向下的匀强电场,匀强电场大小E=3mg/q。小球在最低点A处于静止。求:

(1)小球静止时细线拉力T大小;
(2)若电场大小保持不变,方向变为竖直向上,要使得小球在竖直平面内绕O点恰好能做完整的圆周运动,在A位置至少给小球多大的初速度v0
(3)小球恰能绕悬点O在竖直平面内做完整的圆周运动.当小球运动到竖直直径AB的B端时,细线突然断开,小球恰好从平行金属板M的左边缘飞出,求平行金属板的长度L?
答案:1)4mg , (2)  ,  (3)
试题分析:(1)由力的平衡条件有4mg;
(2)由,代入数值有,
(3)小球做圆周运动中拉力不做功,由动能定理有,可得B点小球的速度为,细线突然断开后小球做类平抛运动,竖直方向为初速度为零的匀加速运动,由,代入数值得,水平方向有,代入数值有 。
考点:本题考查了动能定理、抛体运动的概念