Question

如圖所示，O點固定，絕緣輕細桿l，A端粘有一帶正電荷的小球，電量為q，質量為m，水平方向的勻強電場的場強為E，將小球拉成水平后自由釋放，求在最低點時絕緣桿給小球的力．

Answer 1

分析：由動能定理求出小球到達最低點時的速度，小球做圓周運動，由牛頓第二定律可以求出桿對小球的作用力．

解答：解：小球從水平位置運動到最低點過程中，
由動能定理得：mgl+qEl=

1

2

mv²-0，
在最低點，小球做圓周運動，由牛頓第二定律得：
F-mg=m

v2

l

，
解得，絕緣桿對小球的作用力：F=3mg+2qE；
答：在最低點時絕緣桿給小球的力為3mg+2qE．

點評：本題考查了求桿對小球的作用力，應用動能定理與牛頓第二定律可以正確解題；解題時要注意，在最低點，電場力水平向右不提供向心力，桿的拉力與小球重力的合力提供向心力．