Question

2．如圖所示，質(zhì)量為2m、電量為+q的帶電小球A固定于一不可伸長的絕緣細(xì)線一端O點(diǎn)，繩的另一端有一電荷量為+Q質(zhì)量為m的小球B，繩長為l，將小球拉起至與球A等高的位置后無初速度釋放．
（1）則小球B經(jīng)過最低點(diǎn)C時的速度大小；
（2）則小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時繩受到的拉力．

Answer 1

分析 （1）從靜止釋放到C點(diǎn)，只有重力做功，由動能定理可求經(jīng)過最低點(diǎn)C時的速度大�。�
（2）由由牛頓第二定律可求小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時繩受到的拉力．

解答 解：（1）從靜止釋放，只有重力做功，由動能定理可得：mgl=$\frac{1}{2}$mv_C²
解得：v_C=$\sqrt{2gl}$
（2）在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律可得：T-mg-k$\frac{Qq}{{l}^{2}}$=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{l}$
解得繩子的拉力為：T=3mg+k$\frac{Qq}{{l}^{2}}$．
答：（1）小球B經(jīng)過最低點(diǎn)C時的速度大小為$\sqrt{2gl}$；
（2）小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時繩受到的拉力為3mg+k$\frac{Qq}{{l}^{2}}$．

點(diǎn)評 解答此題的關(guān)鍵是知道從靜止釋放，小球受重力、靜電力和繩子的拉力，但是只有重力做功；
在最低點(diǎn)小球受到的合力提供向心力．