Question

【題目】如圖所示，在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一固定點(diǎn)，用一根長(zhǎng)度為的絕緣輕線把質(zhì)量為、帶有正電荷的金屬小球懸掛在點(diǎn)，小球靜止在點(diǎn)時(shí)輕線與豎直方向的夾角為．現(xiàn)將小球拉至位置，使輕線水平張緊后由靜止釋放． 取， ， ．求：

（1）小球所受電場(chǎng)力的大小．

（2）小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小．

（3）小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)輕線對(duì)小球的拉力大小．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】(1)小球受重力，電場(chǎng)力和拉力，其靜止時(shí)受力如圖所示，

根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件有： ．

(2)設(shè)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度為，小球從水平位置運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程中，

根據(jù)動(dòng)能定理有：

解得： ．

(3)設(shè)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小為，

根據(jù)牛頓第二定律有：

解得： ．