Question

【題目】如圖在真空中存在著豎直向下的勻強電場，場強為E．一根絕緣細線長為L，一端固定在圖中的O點，另一端固定有一個質量為m、帶電量為+q、可視為點電荷的小球，O點距離地面的高度為H，將小球拉至與O點等高的位置A處從靜止釋放．求：

（1）小球運動到O點正下方B點時的速度大小

（2）此刻細線對B點處的小球的拉力大小

（3）若小球通過B點時，細線恰好斷開，求小球落地點與O點的水平位移x．

Answer 1

【答案】（1）（2）3（mg+qE）（3）

【解析】（1）從A到B過程，由動能定理得：

小球到達B點時的速度為：

（2）在B點，由牛頓第二定律得：，解得：；

（3）對小球在繩斷開后的類平拋運動：

由牛頓第二定律有：

豎直方向上有：

水平方向上有：，聯立解得：。