在光滑水平面上固定一個(gè)豎直圓筒S,圓筒內(nèi)壁光滑(如圖所示為俯視圖),半徑為1m.圓筒圓心O處用一根不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)0.5m的絕緣細(xì)線(xiàn)系住一個(gè)質(zhì)量為0.2kg,電量為+5×10
-5C的小球,小球體積忽略不計(jì).水平方向有一勻強(qiáng)電場(chǎng)E=4×10
4N/C,方向如圖所示.小球從圖示位置(細(xì)線(xiàn)和電場(chǎng)線(xiàn)平行)以v
o=10m/s垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向運(yùn)動(dòng).當(dāng)細(xì)線(xiàn)轉(zhuǎn)過(guò)90
0時(shí),細(xì)線(xiàn)突然斷裂.求:
(1)細(xì)線(xiàn)斷裂時(shí)小球的速度大小;
(2)小球碰到圓筒內(nèi)壁后不反彈,沿圓筒內(nèi)壁繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)中的最小速度值;
(3)現(xiàn)在圓心O處用一根牢固的不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為0.5m的絕緣細(xì)線(xiàn)系住小球(小球質(zhì)量和帶電量均不變),小球從原圖示位置以初速度10m/s垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向運(yùn)動(dòng),為保證小球接下來(lái)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)線(xiàn)都不松弛,電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小范圍(場(chǎng)強(qiáng)方向不變).