Question

【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）小球通过最低点时轻线对小球的拉力大小．

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】(1)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： ．