Question

豎直平面內(nèi)，一帶正電的小球，系于長(zhǎng)為L(zhǎng)的不可伸長(zhǎng)的輕線(xiàn)一端，線(xiàn)的另一端固定為O點(diǎn)，它們處在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)的方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)的大小為E. 已知電場(chǎng)對(duì)小球的作用力的大小等于小球的重力. 現(xiàn)先把小球拉到圖中的P₁處，使輕線(xiàn)伸直，并與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，然后由靜止釋放小球.已知小球在經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)的瞬間，因受線(xiàn)的拉力作用，其速度的豎直速度突變?yōu)榱悖�水平分量沒(méi)有變化，（不計(jì)空氣阻力）則小球到達(dá)與P₁點(diǎn)等高的P₂時(shí)線(xiàn)上張力T為多少(   )

A．mg         B．3mg  

C．4mg        D．5mg

 

Answer 1

【答案】

B

【解析】小球由靜止釋放后,先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)線(xiàn)被拉直,在這個(gè)過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理:mgL+EqL=y.線(xiàn)拉直瞬間,小球的速度發(fā)生改變,V₂=V₁cos45°,線(xiàn)拉緊后小球做圓周運(yùn)動(dòng),從最低點(diǎn)到P₂的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得:-mgL+EqL=,因Eq=mg,設(shè)P₂點(diǎn)線(xiàn)的拉力為F,由牛頓第二定律得:F-Eq=m,則可知B選項(xiàng)正確