Question

分）如圖所示，空間存在著強(qiáng)度E=方向豎直向上的勻強(qiáng)電場，在電場內(nèi)一長為的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，一端拴著質(zhì)量m、電荷量q的小球.現(xiàn)將細(xì)線拉直到水平位置，使小球由靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動最高點(diǎn)時細(xì)線受到的拉力恰好達(dá)到它能承受的最大值而斷裂.求：

（1）小球運(yùn)動最高點(diǎn)時的速度；
（2）細(xì)線能承受的最大拉力；
（3）從斷線開始計時，在t=時刻小球與O點(diǎn)的距離。

Answer 1

（1）；（2）6mg；（3）

試題分析:
（1）設(shè)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時速度為v，只有重力和電場力做功，彈力不做功。對該過程由動能定理有，
    ①          （2分）
解得            （1分）
（2）在最高點(diǎn)，小球受三個力作用，重力，電場力和細(xì)線的拉力，由向心力公式得，
    ②（2分）
解得，T=6mg（1分）
（2）小球在細(xì)線斷裂后，帶電小球做類平拋運(yùn)動，合力豎直向上的，在豎直方向的加速度設(shè)為a，則
      ③（2分）
小球在t時刻
        （1分）
       （1分）
小球與O點(diǎn)的距離
     (2分）