问题 选择题

一带正电的小球,系于长为l的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定在O点,它们处在匀强电场中,电场的方向水平向右,场强的大小为E.已知电场对小球的作用力的大小等于小球的重力.现先把小球拉到图中的P1处,使轻线拉直,并与场强方向平行,然后由静止释放小球.已知小球在经过最低点的瞬间,因受线的拉力作用,其速度的竖直分量突变为零,水平分量没有变化,则小球到达与P1点等高的点时速度的大小为(  )

A.

gl

B.

2gl

C.2

gl

D.0

答案

小球由静止释放到最低点的过程中受到电场力和重力两个力,其合力的方向是由P1指向最低点,因此小球做匀加速直线运动,

水平分量是vx=

2axSx
=
2lEq
m
=
2gl

在到达P2的过程中,由动能定理有

Eql-mgl=

1
2
mv2-
1
2
m
v2x

v=vx=

2gl

故选B.

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