一長為L的絕緣隰縣下端系質量為m的金屬小球。并帶 -q的電荷量,在細線的懸點O處放一帶電為 +q的電荷。要使金屬球能在豎直平面內做完整的圓周運動,則它在最低點的最小速度值是多少? 若金屬球在最低點剛好達到這個速度值,在整個圓周運動中,細線的最大拉力是多少??

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在最高點時受力如下: mg+T+F=mv*v/r (T為繩子的拉力,F是電荷作用力=kq*q/(r*r)是吸引力) 注:v*v表示v的平方,r*r表示r的平方,r=L 因為繩子只能提供拉力不能提供支持力,所以當T=0時, v最小的平方=[gL+kq*q/(mL)]由于電場力和繩子拉力都垂直于運動方向,所以都不做功,則運動過程中只有重力作功,則有:mg(2L)=mV*V/2-mv*v/2 (注:V表示最低點速度,v表示最高點速度)得:V最小的平方=[5gL+kq*q/(mL)]則繩子拉力在最低點時最大(速度最大)受力為:T+F-mg=mV*V/L 得:T最大=6mg