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合=
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.