题目内容

如图,用一根长为l=15cm的丝线吊着一质量为m=3×10-3kg的小球,带电荷量为Q=1×10-6C的小球,小球静止在场强E=2×104N/C的水平向右的匀强电场中,当细线处于水平位置时,小球从静止开始释放 (重力加速度为g=10m/s2),求:
(1)小球到达最低达最低点B时的速度是多大?
(2)小球到达最低点B时绳的拉力是多大?
分析:(1)对从A到B过程运用动能定理列式求解末速度;
(2)在B点,小球受到的重力和细线的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解拉力.
解答:解:(1)对从A到B过程运用动能定理列式,有:
mgL-EQL=
1
2
mv2
解得:v=
2gL-
2EQL
m
=
2×10×0.15-
2×2×104×10-6×0.15
3×10-3
=1m/s 
(2)在B点,重力和细线的拉力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
FT-mg=m
v2
L

FT=m(g+
v2
L
)=3×10-3×(10+
12
0.15
)
=0.05N
答:(1)小球到达最低达最低点B时的速度是1m/s;
(2)小球到达最低点B时绳的拉力是0.05N.
点评:本题关键是明确球的受力情况和运动情况,然后结合动能定理和牛顿第二定律列式求解,基础题.
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