题目内容

在方向水平的匀强电场中,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.把小球拉起直至细线与场强平行,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,如图所示.求小球经过最低点时细线对小球的拉力.

答案:
解析:

根据题意可知,小球从初位置摆下到末位置过程中,重力mg做功等于小球克服电场力F做功

  

   mgLcosθ=FL(1+sinθ)

   F=

设运动到最低点时的速度为v,绳的拉力大小为T,由动能定理可得

  

   mgL-FL=

   T-mg=

将F的表达式代入,由以上各式可得绳的拉力

   T=


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