Question

2．如图所示，空间存在一放向竖直向下、大小为E的匀强电场．一质量为m、带电荷量为+q的小球，用长为L的绝缘细线悬于O点，现将小球向左拉至细线呈水平张紧状态并由静止释放，小球将在竖直平面内做圆周运动．求：
（1）小球运动到最低点时的速度大小；
（2）在最低点时，小球对细线的拉力．

Answer 1

分析 （1）根据动能定理求小球运动到最低点时的速度大小；
（2）由向心力公式求得在最低点时小球对细线的拉力

解答 解：（1）根据动能定理有：
$（qE+mg）L=\frac{1}{2}m{v}_{\;}^{2}$
解得：$v=\sqrt{\frac{2（qE+mg）L}{m}}$…①
（2）在最低点，对小球运用牛顿第二定律得：
$T-mg-qE=m\frac{{v}_{\;}^{2}}{L}$…②
联立①②得：T=3（mg+qE）
答：（1）小球运动到最低点时的速度大小$\sqrt{\frac{2（qE+mg）L}{m}}$；
（2）在最低点时，小球对细线的拉力为3（mg+Eq）

点评 明确小球的运动情况及运动遵循的规律是解题的关键，灵活用于动能定理和牛顿第二定律求解．