解题思路:(1)不加电场时,在最低点,绳子的拉力和重力的合力通过向心力,根据向心力公式求解即可;
(2)如果绳出现松弛,则小球不能通过最高点,也不可以低于O水平面,根据动能定理结合向心力公式求解E的范围.
(1)由题意,不加电场时,在最低点有:Ft=9mg.
设此时速度v1.且 Ft−mg=m
v12
L
解得:v1=
8gL
(2)如果绳出现松弛,则小球不能通过最高点,
由动能定理得:mg•2L+Eq2L=
1
2mv12−
1
2mv22
且Eq+mg=m
v22
L
则E=[3mg/5q]
也不可以低于O水平面,
mgL+EqL=
mv12
2,则E=[3mg/q],
所以电场强度可能的大小范围为[3mg/q≥E≥
3mg
5q]
答:(1)小球在最低点时的速度大小为
8gL;
(2)电场强度可能的大小范围为[3mg/q≥E≥
3mg
5q].
点评:
本题考点: 动能定理;向心力.
考点点评: 本题主要考查了向心力公式、动能定理的直接应用,知道如果绳出现松弛,则小球不能通过最高点,也不可以低于O水平面,难度适中.