Question

（15分）如圖所示，一個質(zhì)量為m=1．2×10^-3kg的小球帶電荷量為q=3．0×10^-5C的正電，用長度L=1．0m的細線懸掛于固定點O上，此裝置置于水平向右的勻強電場中，場強的大小E=3．0×10²N/C，現(xiàn)將帶電小球拉至O點右側(cè)，使懸線伸直并保持水平，然后由靜止釋放小球。（g取10m/s²）

（1）求小球運動到最低點時的動能？
（2）求小球運動到最低點時繩的拉力為多大？

Answer 1

（1）3×10^-4（J）（2）1．8×10^-2（N）

根據(jù)動能定理：釋放點作為初位置，最低點作為末位置，小球在運動的過程中有兩個力做功（電場力及重力）
（1）W_G＋W_重=E_K末－E_K初                             （4分）
mgL-qEL= E_K末－0
 E_k末= （mg－qE）L
= （1．2×10^-3N－0．9×10^-3N）×1m
=3×10^-4（J）                               （4分）
（2）在最低點對小球受力分析
E_h=1×10^-3                    （3分）
    =1．8×10^-2（N）