题目内容
【题目】如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点,用一根长度为
的绝缘轻线把质量为
、带有正电荷的金属小球悬挂在
点,小球静止在
点时轻线与竖直方向的夹角为
.现将小球拉至位置
,使轻线水平张紧后由静止释放.
取
,
,
.求:
(1)小球所受电场力的大小;
(2)小球通过最低点时的速度大小;
(3)小球通过最低点时,小球对轻线的拉力.
【答案】(1);
(2);
(3).
【解析】(1)在B点时,小球受重力,电场力
和拉力
,其静止时受力如图所示:
根据共点力平衡条件有: ;
(2)设小球到达最低点时的速度为,小球从水平位置运动到最低点的过程中,根据动能定理有:
,解得:
;
(3)设小球通过最低点时细线对小球的拉力大小为
,根据牛顿第二定律有:
,解得:
。
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