Question

（12分）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点．重力加速度为g，求：

（1）静止在P点时线的拉力是多大？

（2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？

（3） 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？

 

Answer 1

【答案】

（1）T＝（2）其电势能增加为（3）v_C^′＝ 

【解析】

试题分析：（1）小球静止在P点时由平衡条件得           1分

解得：T＝           1分

（2）小球从A到P的过程中，电场力F做负功，故其电势能增加  

由（1）问得 ，故               1分

则小球克服电场力做功              2分 

其电势能增加为         1分

（3）小球先做匀加速直线运动到达最低点C，     

根据动能定理得：            1分

解得：v_C＝          1分

到达C点后细绳绷紧，小球沿细绳方向的速度变为零，则 

解得：v_C^′＝                1分

从C到P做圆周运动，由动能定理得：

          2分

 解得v_P＝         1分

考点：考查了共点力平衡条件，功能关系，动能定理，运动的合成与分解