Question

【題目】如圖所示,長為的輕質細線固定在O點,細線的下端系住質量為m、電荷量為+q的小球,小球的最低點距水平面的高度為h,在小球最低點與水平面之間高為h的空間內分布著場強為E的水平向右的勻強電場,固定點O的正下方處有一小釘子P，現將小球從細線處于水平狀態(tài)由靜止釋放。求：

（1）細線在剛要接觸小釘子P和細線剛接觸到小釘子P時，細線的拉力之比為多少？

（2）若細線在剛接觸到小釘子P時斷開，小球運動到水平面時的動能為多大?

Answer 1

【答案】（1）；（2）

【解析】

試題分析：（1）由機械能守恒，在P點的速度v，

細線剛要接觸P時，細線拉力為，由牛頓第二定律：，得

同理可得剛接觸到P點時，拉力，由牛頓第二定律：得

拉力之比為。

（2）細線斷開后小球在豎直方向上做自由落體運動，運動時間為：

小球在水平方向上做勻加速直線運動，運動距離為：

小球運動到水平面時的動能由動能定理得：

可解得：。