Question

【题目】如图所示,长为的轻质细线固定在O点,细线的下端系住质量为m、电荷量为+q的小球,小球的最低点距水平面的高度为h,在小球最低点与水平面之间高为h的空间内分布着场强为E的水平向右的匀强电场,固定点O的正下方处有一小钉子P，现将小球从细线处于水平状态由静止释放。求：

（1）细线在刚要接触小钉子P和细线刚接触到小钉子P时，细线的拉力之比为多少？

（2）若细线在刚接触到小钉子P时断开，小球运动到水平面时的动能为多大?

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

试题分析：（1）由机械能守恒，在P点的速度v，

细线刚要接触P时，细线拉力为，由牛顿第二定律：，得

同理可得刚接触到P点时，拉力，由牛顿第二定律：得

拉力之比为。

（2）细线断开后小球在竖直方向上做自由落体运动，运动时间为：

小球在水平方向上做匀加速直线运动，运动距离为：

小球运动到水平面时的动能由动能定理得：

可解得：。