Question

（12分）如圖所示，一質量為m帶正電的小球，用長為L的絕緣細線懸掛于O點，處于一水平方向的勻強電場中，靜止時細線右偏與豎直方向成45°角，位于圖中的P點．重力加速度為g，求：

（1）靜止在P點時線的拉力是多大？
（2）如將小球向右拉緊至與O點等高的A點由靜止釋放，則當小球擺至P點時，其電勢能如何變？變化了多少？
（3） 如將小球向左拉緊至與O點等高的B點由靜止釋放，則小球到達P點時的速度大��？

Answer 1

（1）T＝（2）其電勢能增加為（3）v_C^′＝ 

試題分析：（1）小球靜止在P點時由平衡條件得           1分
解得：T＝           1分
（2）小球從A到P的過程中，電場力F做負功，故其電勢能增加  
由（1）問得 ，故              1分
則小球克服電場力做功              2分 
其電勢能增加為         1分
（3）小球先做勻加速直線運動到達最低點C，     
根據動能定理得：           1分
解得：v_C＝          1分
到達C點后細繩繃緊，小球沿細繩方向的速度變為零，則 
解得：v_C^′＝               1分
從C到P做圓周運動，由動能定理得：
          2分
解得v_P＝         1分