题目内容
如图所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至细线与电场方向平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ．求小球经过最低点时细线对小球的拉力．
【答案】分析：从释放点到左侧最高点，根据重力势能的减小等于电势能的增加可知，电场力与重力的关系．小球运动到最低点的过程，电场做负功，重力做正功，根据动能定理求出小球经过最低点时的速度．小球经过最低点时，重力和细线的拉力的合力提供向心力，牛顿第二定律求解拉力．
解答：解：设细线长为L，球的电荷量为q，场强为E．若电荷量q为正，则场强方向在题图中向右，反之向左．
即带电小球受到的电场力F=qE，方向水平向右，
从释放点到左侧最高点，根据能量守恒定律得知：重力势能的减小等于电势能的增加．
mgLcosθ=qEL（1+sinθ） ①
若小球运动到最低点时的速度为v，由动能定理得
mgL-qEL=
②
此时线的拉力为T，由牛顿第二定律得
T-mg=
③
由以上各式解得
．
答：小球经过最低点时细线对小球的拉力为
．
点评：本题是高考真题，考查动能定理和牛顿第二定律综合应用的能力，动能定理和向心力的关联点是速度．
解答：解：设细线长为L，球的电荷量为q，场强为E．若电荷量q为正，则场强方向在题图中向右，反之向左．
即带电小球受到的电场力F=qE，方向水平向右，从释放点到左侧最高点，根据能量守恒定律得知：重力势能的减小等于电势能的增加．
mgLcosθ=qEL（1+sinθ） ①
若小球运动到最低点时的速度为v，由动能定理得
mgL-qEL=
②此时线的拉力为T，由牛顿第二定律得
T-mg=
③由以上各式解得
．答：小球经过最低点时细线对小球的拉力为
．点评：本题是高考真题，考查动能定理和牛顿第二定律综合应用的能力，动能定理和向心力的关联点是速度．
练习册系列答案
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如图所示，在方向水平向右、大小为E=6×103 N/C的匀强电场中有一个光滑的绝缘平面．一根绝缘细绳两端分别系有带电滑块甲和乙，甲的质量为m1=2×10-4 kg，带电量为q1=2×10-9 C，乙的质量为m2=1×10-4 kg，带电量为q2=-1×10-9 C．开始时细绳处于拉直状态．由静止释放两滑块，t=3s时细绳突然断裂，不计滑块间的库仑力，试求：
（2012?昆明模拟）如图所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至细线与电场方向平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ．求小球经过最低点时细线对小球的拉力．
如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，当小球静止在B点时，细线与竖直方向夹角θ=30°问：
如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一长为L的不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电量为q小球，另一端固定于O点，小球恰能静止于电场中A点，OA连线与竖直向成θ角且θ=37°．现把小球拉起至细线成水平方向（如图中虚线OB所示），然后无初速释放．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
如图所示，在方向水平向左的匀速电场中有一倾角为60°、高为H的固定绝缘斜面体，现将一质量为m，带正电且电荷量为q的小物块（可视为质点）从斜面体顶端由静止释放，已知重力加速度为g，匀强电场的电场强度大小为E=
| ||
| q |
| A、小物块将沿斜面下滑 | ||
| B、小物块将做曲线运动 | ||
C、小物块到达地面时的速度大小为2
| ||
| D、若其他条件不变，只增大电场强度，小物块到达地面前的运动时间将增大 |