Question

【題目】（題文）在光滑絕緣水平面上放置一質量m=0.2kg、q=+5.0×10-4C的小球，小球系在長L=0.5m的絕緣細線上，線的另一端固定在O點．整個裝置置于勻強電場中，電場方向與水平面平行且沿OA方向，如圖所示（此圖為俯視圖）．現給小球一初速度使其繞O點做圓周運動，小球經過A點時細線的張力F=140N，小球在運動過程中，最大動能比最小動能大20J，小球視為質點．

（1）求電場強度E的大小；

（2）求運動過程中小球的最小動能；

（3）若小球運動到動能最小的位置時細線被剪斷，則小球經多長時間其動能與在A點時的動能相等？此時小球距A點多遠？

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3），m

【解析】

試題（1）解析對小球，由動能定理得解得

（2）在A點處對小球由牛頓第二定律得

解得

（3）設小球在B處的動能最小，則=解得vy=10m/s

細線被剪斷后球做類平拋運動

小球由B點到A點與由B點到過A點的等勢線上的某處所受的靜電力做的功相同，故小球在過A點的等勢線上的某處的動能與在A點時的動能相同，則y=2L

解得s x=m