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.2gl
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=
mv2-1 2
m1 2
,v 2x
即v=vx=
.2gl
故选B.