题目内容
【题目】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）小球所受到的电场力为多大？
（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，其电势能如何变化？变化了多少？
（3）由第2问求小球摆至P点时，绳子对小球的拉力是多大？
【答案】（1）mg（2）电势能增加了
（3）
【解析】试题分析：（1）小球静止在P点时，受到重力、电场力和线的拉力，根据力平衡求解电场力的大小．（2）将小球向右拉紧至与O点等高的A点由静止释放，电场力做负功，小球的电势能增加．求出小球克服电场力做功，从而求解．（3）小球从A到P做圆周运动，根据动能定理求得P点的速度，再根据动能定理，结合牛顿第二定律，求得P点处绳子的拉力大小．
（1）小球静止在P点时由平衡条件得：
解得：
（2）小球从A到P的过程中，电场力做负功，故其电势能增加
则小球克服电场力做功为：
其电势能增加为：
（3）小球从A到P做圆周运动，根据动能定理得：
在P点，根据牛顿第二定律得：
联立解得：
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