如圖所示,一擺長(zhǎng)為L(zhǎng)的擺,擺球質(zhì)量為m,帶電量為-q,如果在懸點(diǎn)A放一正電荷q,要使擺球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則擺球在最低點(diǎn)的速度最小值應(yīng)為多少?
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擺球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),受到重力mg、庫(kù)侖力F=K
q2
L2
、繩的拉力T作用,
根據(jù)向心力公式可得:T+mg+K
q2
L2
=m
V2
L
,
由于T≥0,所以有:V≥
gL+K
q2
mL

由于擺在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有重力做功,故機(jī)械能守恒.
據(jù)機(jī)械能守恒定律得:
1
2
m
V20
=2mgL+
1
2
mV2

解得:v0=
5gL+
Kq2
mL

答:擺球在最低點(diǎn)的速度最小值應(yīng)為
5gL+
Kq2
mL
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[     ]
A.
B.
C.
D.

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