Question

（14分）在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0．1kg，电荷量为×10^－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力． g取10m/s²．求

（1）小球A的带电荷量；
（2）释放瞬间小球B的加速度大小；
（3）小球B运动到最低点时绳的拉力．

Answer 1

5×10^-6C 5m/s²   1.5N

解析试题分析：（1）小球B刚释放瞬间，速度为零，沿绳子方向上，小球受到的合力为零，
则mgcos60°=，
代入数值，求得q_A=5×10^-6C；
（2）小球所受合力方向与绳子垂直，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma，a＝gsinθ＝5m/s²；
（3）释放后小球B做圆周运动，两球的相对距离不变，库仑力不做功，从释放小球到小球到达最低点的过程中，由动能定理得：mg（L-Lcos60°）=mv²-0，小球在最低点，由牛顿第二定律得：F_T+-mg=，
解得：F_T=1.5N。
考点：本题考查库仑定律、牛顿第二定律、动能定理。