Question

竖直平面内，一带正电的小球，系于长为L的不可伸长的轻线一端，线的另一端固定在O点，它们处在匀强电场中，电场的方向水平向右，场强的大小为E。已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力。 现先把小球拉到图中的P₁处，使轻线伸直，并与场强方向平行，然后由静止释放小球。已知小球在经过最低点的瞬间，因受线的拉力作用，其速度的竖直分量突变为零，水平分量没有变化，则小球到达与P₁点等高的P₂时线上张力T为

A.mg           B.2mg                   C.3mg             D.4mg

Answer 1

C    如图，小球从B到最低点过程中沿mg和qE合力的方向做匀加速直线运动，加速度a=g，到达最低点时的速度v==2,将v分解如图，v_x=v·sin45°=2

由最低点到P₂由动能定理得：

-mgl+qEl=mvP₂²-mv_x² mg=qE

所以v_P2=v_x=

在P₂点：T-qE= T=+qE=2mg+mg=3mg，选C。