Question

如右图所示，在场强E＝10 4 N/C的水平匀强电场中，有一根长 ＝15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一

如右图所示，在场强E＝10 4 N/C的水平匀强电场中，有一根长 ＝15 cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3 g、电荷量q＝2×10 －6 C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10 m/s 2 .求： (1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？(2)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？(3)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？

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Answer 1

（1）－4.5×10 －3 J；3×10 －3 J（2）3×10 －3 J；1.5×10 3 V（3）1 m/s；5×10 －2 N

试题分析：(1)重力势能变化量：ΔE p ＝－mgl＝－4.5×10 －3 J 电势能变化量：ΔE p 电 ＝Eql＝3×10 －3 J (2)小球在B点的电势能：E p ＝3×10 －3 J 小球在B点的电势：E p ＝φ B q     解得：φ B ＝ V＝1.5×10 3 V (3)A→B由动能定理得：mgl－Eql＝ mv B 2     所以：v B ＝1 m/s 在B点对小球：F T －mg＝ 解得：  F T ＝5×10 －2 N