Question

【题目】如图所示，空间存在着电场强度为E=2.5×102N/C、方向竖直向上的匀强电场，一长为L=0.5m的绝缘细线，一端固定在O点，一端拴着质量m=0.5kg、电荷量q=4×10﹣2C的小球．现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点．不计阻力．取g=10m/s2．求：

（1）小球的电性．

（2）细线在最高点受到的拉力．

（3）若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与O点水平方向距离为细线的长度L时，小球距O点的高度．

Answer 1

【答案】（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，

①

在最高点对小球由牛顿第二定律得，②

由①②式解得，T="15N "

（3）小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，则③

设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则④

设竖直方向上的位移为s，则⑤

由①③④⑤解得，s=0.125m

小球距O点高度为s+L="0.625m."

【解析】

（1）由小球运动到最高点可知，小球带正电 （2分）