Question

7．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，求在最低点时小球给绝缘杆的力．

Answer 1

分析 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．

解答 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=$\frac{1}{2}$mv²-0
在最低点，小球做圆周运动，由牛顿第二定律得：
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{l}$，
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．

点评 本题考查了求杆对小球的作用力，应用动能定理与牛顿第二定律可以正确解题；解题时要注意，在最低点，电场力水平向右不提供向心力，杆的拉力与小球重力的合力提供向心力．