Question

（12分）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，

（12分）如图所示，一质量为m带正电的小球，用长为L的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点．重力加速度为g，求： （1）静止在P点时线的拉力是多大？（2）如将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，则当小球摆至P点时，其电势能如何变？变化了多少？（3） 如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，则小球到达P点时的速度大小？

Answer 1

（1）T＝ （2）其电势能增加为 （3）v C ′ ＝

试题分析：（1）小球静止在P点时由平衡条件得            1分 解得：T＝            1分 （2）小球从A到P的过程中，电场力F做负功，故其电势能增加   由（1）问得  ，故               1分 则小球克服电场力做功               2分  其电势能增加为          1分 （3）小球先做匀加速直线运动到达最低点C，      根据动能定理得：            1分 解得：v C ＝           1分 到达C点后细绳绷紧，小球沿细绳方向的速度变为零，则   解得：v C ′ ＝                1分 从C到P做圆周运动，由动能定理得：           2分 解得v P ＝          1分