解题思路:(1)从A到B小球做变速运动,根据动能定理即可求解,注意电场力和重力做功特点.
(2)当小球从C点释放时,电场力水平向右,因此绳子上作用力为零,故小球将沿合外力方向做匀变速直线运动,直至绳子被拉紧,根据数学关系可知恰好在最低点被拉紧.
(1)对小球由A到B的过程,由动能定理得:
mgL-EqL=0,故有:E=
mg
q.
故匀强电场的电场强度E的大小为:E=
mg
q.
(2)小球由C点释放后,将做匀加速直线运动,到B点速度大小为vb,设小球做匀加速直线运动的加速度为a,则:
a=
2mg
m=
2g
又:
v2b=2a
2L=4gL
得:t=
vb
a=
2L
g
故小球到达最低点B所用的时间t=
2L
g.
点评:
本题考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的速度与位移的关系;牛顿第二定律;电场强度.
考点点评: 对于这类带点粒子在磁场中的运动问题一定要正确进形受力分析,弄清运动形式,然后选择适当规律求解.尤其注意功能关系与向心力公式的应用.