Question

【題目】在豎直平面內有一范圍足夠大且斜向右上方的勻強電場，方向與水平方向成角。在電場中有一質量為m，帶電荷量為q的帶電小球，用長為L不可伸長的絕緣細線懸掛于固定軸O上，小球可以在與O點等高的M電處于靜止狀態，如圖所示，現用外力將小球拉到最低點P，然后無初速度釋放，重力加速度為g，求：

(1)小球運動到M點時繩的拉力大��；

(2)小球運動到M點時，若細線突然斷開，再經過多長時間小球速度方向與電場方向相同.

Answer 1

【答案】(1)(2)

【解析】

(1)在M點靜止可知電場力與重力的合力方向水平設電場力和重力合力為F合

，

則：

對小球由P到M有動能定理：

，

在M點由牛頓運動定律：

，

得：

，

(2)繩子斷后將運動分為沿電場方向為x軸垂直電場方向為y軸，則只要y方向的速度減為零，則速度方向沿電場方向：

，

得

答：(1)小球運動到M點時繩的拉力；

(2)小球運動到M點時，若細線突然斷開，再經過小球速度方向與電場方向相同.