Question

如圖所示，一帶正電的小球，系于長為l的不可伸長的輕繩一端，繩的另一端固定在O點，它們處在勻強電場中，電場方向水平向右，場強大小為E。已知電場對小球作用力的大小等于小球重力。現先把小球拉到圖中P₁處，使輕繩拉直，并與電場方向平行，然后由靜止釋放小球，已知小球在經過最低點的瞬間，因受到繩的拉力作用，其速度的豎直分量突變為零，水平分量沒有變化。則小球到達與P₁點等高的P₂點時，速度的大小為?(    )

A.      B.??       C.?     D.0

Answer 1

B?

解析：設小球到達的最低點為A，則從P₁→A過程中，有mg和qE兩力做功，且mg =qE，到達A點之前瞬間，小球速度分為水平速度v_x和豎直速度v_y，兩速度分別由電場力做功和重力做功而得到。由于繩不可伸長，到達A點后v_x=0,v_y仍為原值，v_y=。小球從A→P₂過程中，由動能定理得： mv′²-mv_y²=-mgl + qEl,且mg =qE，?

解得v′= v_y =，所以B項正確。