Question

【題目】如圖所示，空間某區域存在足夠大的水平方向的勻強電場E=3×105N/C，將一長為L=1m的不可伸長的絕緣細線一端固定于O點，另一端連接一個質量為m=0.4kg的可視為質點小球，小球帶電量q= +1 ×l0-5 C，現將絕緣細線AO拉至與電場線平行位置，且細線剛好拉直，讓小球從A處靜止釋放，取g= 10 m/s2，求：

(1)小球第一次到達O點正下方的B點時細線的拉力F;

(2)小球從A運動到B過程中，小球的最大速度vm；

Answer 1

【答案】（1）6N（2）m/s

【解析】

（1）因mg=4N，qE=3N，則小球沿圓弧運動，由A到B由動能定理：

解得vB=m/s

則F-mg=

解得F=6N

（2）依題意小球運動到平衡位置，即，即半徑與豎直方向的夾角為370的C點時，速度最大，由A到C根據動能定理：mgLcos370-EqL(1-sin370)=

解得：vm=m/s