题目内容
【题目】如图所示，在场强E=104N/C的水平匀强电场中，有一根长l=10cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=2g、电荷量q=2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10m/s2.求：
（1）若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大；
（2）小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大；
（3）求小球在下落过程中的最大动能。
【答案】（1）
；
；（2）0；
；（3）
【解析】
（1）小球到达最低点B的过程中，电势能的变化量为
ΔEp电=Eql=2.0×10－3J
因
，则
所以
EpB=ΔEp电=2.0×10－3J
根据
Ep=qφB
解得
=
V=1.0×103V
（2）A→B由动能定理得
解得vB=0
在B点对小球，根据牛顿第二定律有
解得FT=2.0×10－2N
（3）当沿切向合力为零时，小球的速度最大，即动能最大，设此时绳与竖直方向夹角为
，根据平衡得
解得
由A到此位置，由动能定理得
代入数据得
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