如图所示，长度为l的细线一端固定于O点，另一端系一质量为m的带电小球，整个装置置于水平向右的匀强电场（电场区域...

问题详情：

如图所示，长度为l的细线一端固定于O点，另一端系一质量为m的带电小球，整个装置置于水平向右的匀强电场（电场区域足够大）中，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ=60°．                        

（1）若将小球拉至O点右方使细线呈水平状态由静止释放，则小球的速度最大时，细线的张力为多少？                                                                       

（2）现将小球拉至O点左方使细线呈水平状态由静止释放，则小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为多少？                                                                             

【回答】

考点：  匀强电场中电势差和电场强度的关系．

专题：  电场力与电势的*质专题．

分析：  先求小球的等效重力，找到最大速度的位置，根据动能定理和向心力公式求拉力；根据动能定理求到达最低端时的速度．

解答：  解：（1）电场力与重力的合力即等效重力为=G等①

运动到原静止位置时速度最大，设最大速度为v，

则②

③

由①②③得

（2）设小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为v1，由图象知小球带正电，则由动能定理知：

tan60°=

联立得

答：（1）若将小球拉至O点右方使细线呈水平状态由静止释放，则小球的速度最大时，细线的张力为；

（2）现将小球拉至O点左方使细线呈水平状态由静止释放，则小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为．

点评：  本题小球的运动类似于单摆，关于平衡位置具有对称*，确定竖直平面内圆周运动的最低点和最高点，根据动能定理求解．

知识点：电场 电场强度

题型：计算题