在光滑绝缘水平面上固定一个内壁光滑的竖直圆筒S，其俯视图如图，圆筒半径为1m．圆筒轴线与水平面的交点O处用一根不可伸长的长0.5m的绝缘细线系住质量为0.2kg，电量为5×10-
◎ 题目
| 在光滑绝缘水平面上固定一个内壁光滑的竖直圆筒S，其俯视图如图，圆筒半径为1m．圆筒轴线与水平面的交点O处用一根不可伸长的长0.5m的绝缘细线系住质量为0.2kg，电量为5×10-5C的带正电小球．水平方向有一匀强电场E=4×104N/C，方向如图所示．小球从图示位置（细线和电场线平行）以v0=10m/s垂直于场强方向运动．当小球转过90°时细线突然断裂．求： （1）细线断裂时小球的速度大小； （2）若在圆心O处用一根牢固、不可伸长、长为0.5m的绝缘细线系住小球（质量和电量均不变），小球从原位置以初速度10m/s垂直于场强方向开始运动，为保证小球运动过程中细线始终不松弛，求电场强度E大小的取值范围； （3）在（1）的情况下，细线断裂后小球继续运动并与筒壁碰撞，若小球与筒内壁碰后不反弹，求小球继续沿筒内壁运动的最小速度．  |
◎ 答案
| （1）从开始到转过90°的过程中，根据动能定理，有： -qEL=
解得： v1=3
（2）分两种情况： ①从图示位置转过900，小球速度减为0，则： -qE1L=0-
解得： E1=4×105N/C ②从图示位置转过1800，绳刚好松弛，则： -qE2?2r=
在速度最小点，电场力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律，有： qE2=m
解得： E2=1.6×105N/C 所以E≤1.6×105N/C或E≥4×105N/C． （3）细线断裂后，做匀减速直线运动直到碰到圆筒，设碰前瞬间速率为v2，则 -qE?
解得
上一篇：一带正电小球穿在一根绝缘的粗糙直杆上，杆与水平方向成θ角，所在空间存在竖直向上的匀强电场和垂直于直杆向上的匀强磁场，如图．小球沿杆向下运动通过a点时速度是4m/s，到达
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