Question

【题目】如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度的绝缘细绳把质量为、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，（g=10m/s2）求：

⑴小球通过最低点C时的速度的大小；

⑵小球通在摆动过程中细线对小球的最大拉力.

Answer 1

【答案】(1) (2)F=4.5N

【解析】

小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件得：

F=mgtanθ

代入数据解得：，方向水平向右.

对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理得：

代入数据解得：

(2)小球可以静止在B点，可知B为小球运动的等效最低点，从A到B的过程中有：

小球在等效最低点B点的速度最大，受到的拉力也最大；在B点，小球受重力、电场力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：

代入数据可得：F=4.5N