Question

如图所示，O点固定，绝缘轻细杆长l，A端粘有一带正电荷的小球，电量为q，质量为m，水平方向的匀强电场的场强为E，将小球拉成水平后自由释放，求：
（1）小球经过最低点时的动能；
（2）在最低点时绝缘杆给小球的力．

Answer 1

分析：对小球A到B的过程运用动能定理，求出小球经过最低点时的动能，在最低点，根据径向的合力提供向心力求出绝缘杆对小球的作用力．

解答：解：以小球为研究对象，从A到B过程中，由动能定理得：
mgl+Eql=

1

2

mv_B²-0          ①
则在最低点的动能E_kB=mgl+qEl．
当小球到达B点时，对小球受力分析，则在竖直方向上：T-mg=m

vB2

l

        ②
由①②式解得T=3mg+2Eq．
答：（1）小球经过最低点时的动能为mgl+qEl．
（2）在最低点时绝缘杆给小球的力为3mg+2Eq．

点评：解决本题的关键知道径向的合力提供圆周运动的向心力，结合动能定理和牛顿第二定律进行求解．