Question

【題目】如圖所示，長(zhǎng)為L的絕緣細(xì)線上端固定，下端系一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶正電小球。空間存在有豎直向下、場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將小球從絕緣細(xì)線與豎直方向夾角為θ=60°的位置由靜止釋放，小球在垂直于磁場(chǎng)的豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．己知重力加速度為g，小球的電荷量保持不變，不計(jì)空氣阻力．求：

（1）小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球速度的大小；

（2）小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力F的大小；

（3）從小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，小球電勢(shì)能的變化量ΔEp。

Answer 1

【答案】（1）；（2）5mg；（3）

【解析】

（1）設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，由動(dòng)能定理得：

得

（2）設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律

得F=5mg

（3）從小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球第一次運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，由功能關(guān)系知：

得