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如图所示,用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球(可视为质点)后悬挂于O点,整个装置处于水平向右的匀强电场E中.将小球拉至使悬线呈水平的位置A后,由静止开始将小球释放,小球从A点开始向下摆动,当悬线转过60°角到达位置B时,速度恰好为零.求:
(1)B、A两点的电势差UBA
(2)电场强度E
(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T.
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(1)小球由A到B过程中,由动能定理得:
   mgLsin60°+qUAB=0
所以UAB=-
3
mgL
2q

(2)BA间电势差为UBA=-UAB=
3
mgL
2q

则场强E=
UBA
L-Lcos60°
=
3
mg
q

(3)小球在AB间摆动,由对称性得知,B处绳拉力与A处绳拉力相等,而在A处,由水平方向平衡有:
   FTA=Eq=
3
mg
,所以FTB=FTA=
3
mg

答:(1)B、A两点的电势差UBA为-
3
mgL
2q
;(2)电场强度E为
3
mg
q
;(3)小球到达B点时,悬线对小球的拉力T为
3
mg
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mgsinβ
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(2)在某一时刻细线断裂,同时质量也为m的不带电的一小块橡皮泥,以水平向左的速度v0击中小球并与小球结合成一体,求击中后瞬间复合体的速度大小;
(3)若原小球离地高为h,求复合体落地过程中的水平位移大小.

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A、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动,则在最高点的速率为
gL
B、小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C、小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
D、小球过最低点时绳子的拉力一定小于小球重力

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