Question

高中物理计算题，求详解，是电的

空间存在着强度E=2.5×10^-2 N／C方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点，一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10^－2 C的小球。现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂。取g=10m／s2。
求：
细线能承受的最大拉力 和 当小球继续运动到与O点水平方向的距离为L时，小球距O点的高度

Answer 1

（1）对初始V=0时刻和最高点讨论，利用动能定理公式
W（重力做功）-W（电场力做功）=1/2mv^2-0 ……①
W重力做功=mgh ……②
W电场力做功=EqL ……③
以上均为已知量，带入数据求得最高点V=√10 ≈3.16 ……④
此时讨论小球受力，合力等于向心力。得下式：
T(绳拉力）+mg-F(电场力）=mv^2/L ……⑤
带入数据求得T=15N ……⑥
∵绳子断，所以此为绳子最大拉力,为T=15牛。
（2）已得V=√10，分析题得绳子断后小球做平抛运动。
得以下两式(式中X、Y为水平竖直、位移）
X=V*t ……⑦
Y=1/2gt^2 ……⑧
代入X=L=0.5m，V=√10，求得Y=0.125米 ……⑨
则距离O点为0.5-0.125=0.375米
∴距离O点距离为0.375米 ……⑩

以上均为你的题中电场强度改为2.5×10^2所得，用你的给的条件做题目不成立。
如果你要简单记下来就写我编号的几个式子，分别代入数据就可以了。
都是笔算和认真手打，望采纳，

Answer 2

解析：（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电
（2）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，，(qE-mg)L=1/2mv^2 ①
在最高点对小球由牛顿第二定律得， T+mg-qE=(mv^2)/L②
由①②式解得，T=15N（1分）
（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则 a=(qE-mg)/m③
设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则 ④L=vt（1分）
设竖直方向上的位移为s，则s=1/2at^2 ⑤
由①③④⑤解得，s=0.125m
∴小球距O点高度为s+L=0.625m.

追问

你好，我想问下第一部 那个线的拉力不是有做功的吗，你怎么没算进去

追答

小球运动到最高点时 拉力为0

追问

我知道，但是整个过程拉力有做功嘛

追答

做功与否 看力的方向吧
运动的方向与拉力垂直 不做功
是不是?

Answer 3

解:由小球运动到最高点可知，小球带正电,
设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有，(qE-mg)L=1/2mv^2①
在最高点对小球由牛顿第二定律得，T+mg-qE=(mv^2)/L② 由①②式解得，T=15N
小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则a=(qE-mg)/m③
设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则L=vt④
设竖直方向上的位移为s，则s=1/2at^2⑤ 由①③④⑤解得，s=0.125m
∴小球距O点高度为s+L=0.625m

Answer 4

“E=2.5×10^-2 N／C，q=4×10^－2 C”对吗？是不是有一个是10^2的？若是，则F电=Eq=10N，mg=5N，合力向上F=5N,5N*0.5m=0.5*mv^2,最高点T-F=mv^2/L,求得T=15N。后半句问不太明白什么意思……因为这样高度为零。