题目内容
如图所示，空间存在竖直向上方向的匀强电场，E=2.0×102N/C，水平方向存在向外的匀强磁场，B=
T，在A处有一个质量为0.3Kg的质点，所带电量为q=﹢2.0×10-2C。用长为L=6m的不可伸长的绝缘细线与固定点O连接。AO与电场线垂直处于水平状态，取g=10 m/s2。现让该质点在A处静止释放，
（1）求质点第一次到达O点正上方时的速度大小和细线的拉力。
（2）若撤去磁场且电场方向转到水平向左，质点仍从A处静止释放，求质点第一次到达O点正下方时增加的机械能△E和速度的大小
（结果可保留根号）
解（1）(6分)重力：G=mg=3N 电场力F=qE=4N F﹥G
小球从A点静止释放向上摆动作圆周运动，从A点到O点的正上方过程中由动能定理：
(qE-mg)L=
mv2 解得v=2m/s
在0点正上方时绳的拉力为T，有：T+mg- qE-Bqv=m
解得：T=3.4N
（2）（6分）电场力做的功等于小球机械能的增量 △E= qEL= 24J
由于F﹥G，小球作匀加速直线运动到达在0点的正下方。qE与mg的合力的方向与水平方向的夹角为θ：tanθ=
=
, θ=370 小球在0点的正下方时距O点为H ：H=L tan370
由动能定理：qEL+mgH=mv2 解得：V=5m/s
练习册系列答案
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