因为电场力F电=qE,且 F电>mg(重力),所以电场力与重力的合力方向是竖直向上的,这个合力就相当于“重力”,可称为等效重力.
这样,小球就是在等效重力与绳子拉力的作用下做圆周运动了.
在数学几何最低点,就是这个圆周运动的“等效最高点”--速度最小的位置,临界条件就是在等效最高点绳子拉力刚好为0,由等效重力完全提供向心力.
您好,想问一下:您是说在圆的最低点是速度最小处,这是怎么判断的?相应的速度最大时在圆的最上方吗另外,所需要的零界条件是一定要满足的吗?还是只是极值
我想先说一个情况,请仔细听好。如果没有电场,用绳子拉着小球在竖直平面内做圆周运动(你应熟悉这问题)。这时小球受的恒定合力是重力,方向竖直向下,所以在圆的最低点速度最大,在圆的最高点速度最小。在最高点要满足的临界条件是:绳子拉力刚好为0,由重力完全提供向心力,得 mg=m*V0^2/RV0就是在最高点的(最小)临界速度(完成圆周运动的临界速度)。回到你提的本问题,因为电场力大于重力,等效重力的方向是竖直向上的!这时是在圆的最低点(就是等效“最高点”处,绳子拉力刚好为0,由等效重力完全提供向心力)速度最小。速度大于这个最小临界速度才能完成圆周运动,否则不能做完整的圆周运动。