题目内容

【题目】如图在真空中存在着竖直向下的匀强电场,场强为E.一根绝缘细线长为L,一端固定在图中的O点,另一端固定有一个质量为m、带电量为+q、可视为点电荷的小球,O点距离地面的高度为H,将小球拉至与O点等高的位置A处从静止释放.求:

(1)小球运动到O点正下方B点时的速度大小

(2)此刻细线对B点处的小球的拉力大小

(3)若小球通过B点时,细线恰好断开,求小球落地点与O点的水平位移x.

【答案】(1)(2)3(mg+qE)(3)

【解析】(1)从AB过程,由动能定理得:

小球到达B点时的速度为:

(2)在B点,由牛顿第二定律得:解得:

(3)对小球在绳断开后的类平抛运动:

由牛顿第二定律有:

竖直方向上有:

水平方向上有:联立解得:

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