Question

【题目】如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点，用一根长度为的绝缘轻线把质量为、带有正电荷的金属小球悬挂在点，小球静止在点时轻线与竖直方向的夹角为．现将小球拉至位置，使轻线水平张紧后由静止释放． 取， ， ．求：

（1）小球所受电场力的大小；

（2）小球通过最低点时的速度大小；

（3）小球通过最低点时，小球对轻线的拉力．

Answer 1

【答案】（1）；

（2）；

（3）．

【解析】（1）在B点时，小球受重力，电场力和拉力，其静止时受力如图所示：

根据共点力平衡条件有： ；

（2）设小球到达最低点时的速度为，小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有： ，解得： ；

（3）设小球通过最低点时细线对小球的拉力大小为，根据牛顿第二定律有：

，解得： 。