(2012•西城区二模)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m,电荷量为+q的小球.整个装置处于水平向

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  • 解题思路:(1)小球在电场中受到的电场力大小为F=qE.

    (2)当小球处于图中A位置时,保持静止状态,合力为零,当剪断绳子的瞬间小球的合力是重力和电场力的合力大小,根据牛顿第二定律求解加速度.

    (3)小球从位置B无初速度释放,重力做功正功,电场力做负功,根据动能定理求解小球通过最低点时的速度大小.

    (1)小球在电场中受到的电场力大小为F=qE=[3/4mg.

    (2)根据平行四边定则得:剪断瞬间小球受到重力和电场力的合力大小

    F=

    F2+(mg)2]=[5/4mg

    根据牛顿第二定律得

    小球的加速度为 a=

    F合

    m]=[5/4g

    (3)小球从位置B无初速度释放到最低点的过程中,根据动能定理得

    mgl-Eql=

    1

    2mv2−0

    解得 v=

    2gl

    2]

    答:

    (1)小球在电场中受到的电场力大小F等于[3/4mg;

    (2)剪断瞬间小球的加速度大小a是

    5

    4g;

    (3)小球通过最低点时的速度大小v是

    2gl

    2].

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;电场强度;带电粒子在匀强电场中的运动.

    考点点评: 本题是带电体在电场中平衡和运动问题,根据牛顿第二定律求加速度、由动能定理求速度,都是常规方法.