Question

【题目】如图所示，O点固定，绝缘轻细杆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，求在最低点时绝缘杆给小球的力．

Answer 1

【答案】解：小球从水平位置运动到最低点过程中，

由动能定理得：mgl+qEl= mv2﹣0，

在最低点，小球做圆周运动，由牛顿第二定律得：

F﹣mg=m ，

解得，绝缘杆对小球的作用力：F=3mg+2qE；

答：在最低点时绝缘杆给小球的力为3mg+2qE．

【解析】由动能定理求出小球到达最低点时的速度，小球做圆周运动，由牛顿第二定律可以求出杆对小球的作用力．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用向心力和动能定理的综合应用的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握向心力总是指向圆心，产生向心加速度，向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小；向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时，千万不可在物体受力之外再添加一个向心力；应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷．