Question

【題目】如圖所示，長為l的輕質(zhì)細(xì)線固定在O點，細(xì)線的下端系住質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球，小球的最低點距離水平面的高度為h，在小球最低點與水平面之間高為h的空間內(nèi)分布著場強(qiáng)為E的水平向右的勻強(qiáng)電場．固定點O的正下方l/2處有一小障礙物P，現(xiàn)將小球從細(xì)線處于水平狀態(tài)由靜止釋放．

(1)細(xì)線在剛要接觸障礙物P時，小球?qū)��?xì)線的拉力為多少？

(2)若細(xì)線在剛好接觸障礙物P時斷開，小球運動到水平面時的動能為多大？

Answer 1

【答案】（2）3mg （2）mgh＋mgl＋＋2qE

【解析】(1)由機(jī)械能守恒定律得，

細(xì)線在剛要接觸障礙物P時，設(shè)細(xì)線的拉力為，由牛頓第二定律得 ，

代入整理可以得到：

再根據(jù)牛頓第三定律可得，小球?qū)��?xì)線的拉力，方向沿細(xì)繩豎直向上。

(2)細(xì)線斷開后小球在豎直方向做自由落體運動，運動時間

小球在水平方向做勻加速運動，運動的距離

小球運動到水平面的過程由動能定理得

可得到： 。