Question

如图所示，在场强为E=10^4N/C的水平向右匀强电场中，有一根长L=15cm的细线，一端固定在O点，

另一端系一个质量m＝3g，带电量q＝2×10－6C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放。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点时的速度为多大？绳子张力为多大？要过程谢谢!
拜托快一点吧，多谢

Answer 1

（1）Ep=mgh=0.pp3×10×（-0.15）=-4.5×10^-3J 重力势能减小4.5×10^-3J
Ep电=qEL=2×10^4×0.15=3×10^-3J 电势能增加3×10^-3J
（2）Ep电=qEL=2×10^4×0.15=3×10^-3J 电势能为3×10^-3J
电势=Ep/q=2×10^-6×0.15=1500V 电势为1500V
（3）1/2m√B²-1/2m√0²=mgh-qEL
1/2×0.003×√B²-0=-4.5×10^-3-3×10^-3
∴√B=1m/s
T-mg=m√B/L
T-0.003×10=0.003×1²/0.15
∴T=5×10^-2N

Answer 2

1.图
2.绳子长度

Answer 3

E＝10^4牛 / 库，L＝15厘米＝0.15米，m＝3克＝0.003千克，q＝2*10^(－6) 库仑
1）因小球带正电，它受到的电场力方向是水平向右，所以小球摆下来时，绳子始终是拉直的。
在从A到B的过程中，重力做正功，重力势能减少，减少量是
　ΔEp重＝mgL＝0.003*10*0.15＝4.5*10^(-3) 焦耳
电场力做负功，电势能是增加的，增加量是　ΔEp电＝qEL＝2 *10^(－6) * 10^4 * 0.15＝3*10^(-3) 焦耳

2）若取A点电势为0，即　UA＝0，那么B点的电势就是正值，由　UBA＝UB－UA＝E*L　得
B点电势为　UB＝E*L＝10^4 * 0.15＝1.5*10^3 伏特
小球在B点的电势能是　EpB电＝q*UB＝2 *10^(－6) *1.5*10^3＝3*10^(-3) 焦耳

3）设小球在B点时的速度是　V，绳子拉力大小是 T
则由动能定理　得
mgL－qEL＝m*V^2 / 2－0
即　4.5*10^(-3)－3*10^(-3)＝0.003*V^2 / 2
得小球在B点的速度是　V＝1 m/s
在B点处，由向心力公式　得
T－mg＝m*V^2 / L
即　T－0.003*10＝0.003*1^2 / 0.15
得绳子拉力大小是　T＝0.05牛