Question

如圖所示，在一沿水平方向的勻強電場中，用絲線在固定點懸掛一個質(zhì)量為m的小球，使小球帶正電，電量正好使小球的重力為小球所受電場力的倍，現(xiàn)拉開小球至絲線正好水平伸直的A位置后自由釋放。求小球運動到最低點B處時絲線上的拉力大小。

Answer 1

解：由小球帶正電，其電量正好使小球的重力為小球所受電場力的倍，可知小球所受合力與繩子的夾角為銳角，又因其合力為恒定，初速度為零，所以小球從A到C不沿弧線AC運動，而沿直線AC運動，設(shè)絲線的長為L，小球運動到C點的速度為v_c，由動能定理有：
 ①
小球在C點： ②
小球運動到B點時的速度為v_B，從C運動到B過程中，由動能定理有：
 ③
由題意知： ④
小球運動到B點時，絲線的拉力為F，由牛頓第二定律得：
 ⑤
由①②③④⑤得： ⑥