[题目]如图.在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场.长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点.另一端连接一质量为m.电荷量为+q的小球.初始时小球静止在电场中的a点.此时细绳拉力为2mg.g为重力加速度.(1)求电场强度E和a.O两点的电势差U,(2)若小球在a点获得一水平初速度.使其在竖直面内做圆周运动.求小球运动到b点时细绳拉力F的大小. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度。

(1)求电场强度E和a、O两点的电势差U；

(2)若小球在a点获得一水平初速度，使其在竖直面内做圆周运动，求小球运动到b点时细绳拉力F的大小.

【答案】（1），方向竖直向上；（2）

【解析】

(1)小球静止在a点时，由共点力平衡得 mg+2mg＝qE

解得，方向竖直向上

在匀强电场中，有

则a、O两点电势差

(2) 小球从a点运动到b点，设到b点速度大小为vb，由动能定理得

小球做圆周运动通过b点时，由牛顿第二定律得

联立②⑤⑥式，代入

解得

练习册系列答案

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