Question

【题目】如图所示，空间某区域存在足够大的水平方向的匀强电场E=3×105N/C，将一长为L=1m的不可伸长的绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一个质量为m=0.4kg的可视为质点小球，小球带电量q= +1 ×l0-5 C，现将绝缘细线AO拉至与电场线平行位置，且细线刚好拉直，让小球从A处静止释放，取g= 10 m/s2，求：

(1)小球第一次到达O点正下方的B点时细线的拉力F;

(2)小球从A运动到B过程中，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，则小球沿圆弧运动，由A到B由动能定理：

解得vB=m/s

则F-mg=

解得F=6N

（2）依题意小球运动到平衡位置，即，即半径与竖直方向的夹角为370的C点时，速度最大，由A到C根据动能定理：mgLcos370-EqL(1-sin370)=

解得：vm=m/s