带电粒子在电场中的圆周运动

带电粒子在电场中的圆周运动
知识要点：
电场中带电粒子在竖直平面内做圆周运动：
临界状态在等效“最高点”.
一、等效“最高点”：
特点: mg和Eq的合力与绳的拉力在同一直线上,且方向相同.
二、等效“最低点”: 物体速度最大,绳的拉力最大.
特点: mg和Eq的合力与绳的拉力在同一直线上,且方向相反.
练习题
1、如图1所示，细线拴一带负电的小球，球处在竖直向下的匀强电场中，使小球在竖直平
面内做圆周运动，则（）
A．小球不可能做匀速圆周运动
B．当小球运动到最高点B时绳的张力一定最小
C．小球运动到最低点A时，球的线速度一定最大
D．小球运动到最低点A时，电势能一定最大
图1 图2
2、如图2所示，一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为E，在其上端与圆心等高处有一个质量为m，带电荷量为+q的小球由静止开始下滑，则（）
A．小球运动过程中机械能守恒 B．小球经过最低点时速度最大
C．小球在最低点对环的压力大小为（mg+qE） D．小球在最低点对环的压力大小为3（mg+qE）1、如图所示,质量为m,带电量为q(q>0)的小球,用一长为L的绝缘细线系于一足够大的匀强电场中的O点,电场方向竖直向下,电场强度为E ,为使带电小球能在竖直面内绕O点作完整的圆周运动,求在最低点时施给小球水平初速度v0应满足什么条件？小球在运动中细线受到的最大拉力应满足什么条件？
2、(变式1)若上题中的匀强电场方向是竖直向上,其他条件不变,使小球做完整圆周运动,求在最低点时施给小球水平初速度v0应满足什么条件？小球在运动中细线受到的最大拉力应满足什么条件？
提示：考虑三种情况要完成圆周运动的临界点：（1）、若Eq=mg (2)若Eq>mg (3)若Eq<mg
3、在方向水平向左的匀强电场中,一根长为L的不可伸长的不导电细线的一端连着一质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行的A点,然后无初速度释放,已知小球下摆到最低点的另一侧的B点,线与竖直方向的最大夹角为α(如图示).求:①判断小球带正电还是负电②小球经过最低点时细线拉力。

E。