Question

(豎直平面內的圓周運動問題)如圖所示，質量為m、電量為＋q的帶電小球固定于一不可伸長的絕緣細線一端，繩的另一端固定于O點，繩長為l，O點有一電荷量為＋Q(Q≥q)的點電荷P，現加一個水平和右的勻強電場，小球靜止于與豎直方向成＝30°角的A點．求：

(1)小球靜止在A點處繩子受到的拉力；

(2)外加電場大小；

(3)將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放，則小球經過最低點C時，繩受到的拉力．

Answer 1

答案：
解析：

解析：(1)帶電粒子A處于平衡，其受力如圖，其中F為兩點電荷間的庫侖力，T為繩子拉力，E0為外加電場，則 　　Tcos－mg－Fcoss＝0　①(2分) 　　Fsin＋qE0－Tsin＝0　②(2分) 　　　③(2分) 　　聯立式解得：有　④(2分) 　　　⑤(2分) 　　(2)小球從B運動到C的過程中，q與Q間的庫侖力不做功，由動能定理得 　　　⑥(2分) 　　在C點時：　⑦(2分) 　　聯立⑤、⑥、⑦解得：　⑧(2分)

提示：

平拋(或類平拋)運動處理的基本方法就是把運動分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的勻加速運動．通過研究分運動達到研究合運動的目的．