Question

【题目】如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，有长度为R的不可伸长的绝缘细线一端连着一个质量为m的带负电小球，另一端固定在O点。已知小球静止时处于A点，此时细线与竖直方向的夹角为θ=370。现把球拉起至细线刚好伸直且与场强方向平行的位置B，然后无初速释放，让小球在竖直面内运动。求小球运动到A点时细线的拉力F.(已知重力加速度为g，sin370=0.6)

Answer 1

【答案】4.17mg.

【解析】小球所受重力和电场力的合力为： .

小球由B做匀加速直线运动到C点：

设C点速度为vC，根据动能定理：

可得:

小球沿绳方向速度立即变为零，垂直于绳方向速度为

小球由C点做圆周运动到A点： .

设A点速度为vA，根据动能定理：

可得：

对A点受力分析：

可得：T=4.17mg.