Question

在方向水平的匀强电场中，绝缘细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端悬挂于O点。将小球拿到A点（此时细线与电场方向平行）无初速释放，已知小球摆到B点时速度为零，此时细线与竖直方向的夹角为θ=30°，求：

（1）小球速度最大的位置。

（2）小球速度最大时细线对小球的拉力。

 

Answer 1

【答案】

（1）α=30°（2）mg

【解析】

试题分析：（1）小球由A运动到B根据动能定理，

mgLcosθ-qEL（1+sinθ）=0

解得

设小球最大速度的位置为C，悬线与竖直方向间的夹角为

α，小球受力如图，则tanα==，α=30°

（2）由A到C，根据动能定理，有mgLsin60°-qEL（1-cos60°）=

在C点，根据牛顿第二定律，有

解得 T=mg

考点：动能定理及牛顿第二定律。