Question

如图所示，在一匀强电场中的A点有一小球，并用细线与固定的O点相连，然后把细线水平拉直，但没有伸长．现让小球从A点由静止开始运动．小球经过O点正下方时的速度多大？
（已知小球的质量m=1.0×10^-4kg，所带电荷量q=+1.0×10^-7C，细线长度L=10cm，电场强度E=

3

×104N/C；g=10m/s²）

Answer 1

分析：粒子先受到的重力和电场力，沿两个力的合力方向做初速度为零的匀加速直线运动；对从A到最低点过程运用动能定理列式求解即可；

解答：解：据题意，小球受到电场力为F=qE=1.0×10^-7C×

3

×104N/C=

3

×10^-3N，
重力G=mg=1.0×10^-4×10N=10^-3N
则qE=

3

mg，电场力与重力的合力与水平方向的夹角为30°．
所以小球沿两个力的合力方向做初速度为零的匀加速直线运动，当小球从A点开始沿直线到达O点的正下方，由动能定理得
   qEL+mgLtan30°=

1

2

mv2
代入数据解得，v=2.1m/s
答：小球经过O点正下方时的速度是2.1m/s．

点评：本题关键分析清楚粒子的运动规律，注意小球做的是不是圆周运动，不能想当然，然后由动能定理列式求解．