Question

如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.4 m的绝缘细线把质量为m=0.2 kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，求： 

(1)小球运动通过最低点C时的速度大小； 

(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小。(g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8)

Answer 1

【答案】（1）小球运动通过最低点C时的速度大小为1.4m/s；
（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为3N．

【考点】动能定理的应用；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用．

【解析】解：（1）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
解得：F=0.75N，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：

解得：Vc=1.4m/s
（2）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：

解得：T=3N
答：（1）小球运动通过最低点C时的速度大小为1.4m/s；
（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为3N．