题目

如图所示，将一质量为m，电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动．杆长为L，杆的质量忽略不计．杆和小球置于场强为E的匀强电场中，电场的方向如图所示．将杆拉至水平位置OA，在此处将小球自由释放．
求：（1）杆运动到竖直位置OB时小球的动能；
（2）杆运动到竖直位置OB时小球受到杆的拉力．

提问时间：2020-10-10

答案

（1）对小球从A到B由动能定理得：
mgL+qEL=

1

2

mv²-0
解得：E_k=（mg+Eq）L
（2）在最低点，小球受到重力、电场力与杆的拉力的作用，竖直方向合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
T-mg=

mv2

L

解得：T=3mg+2Eq
答：（1）杆运动到竖直位置OB时小球的动能是（mg+Eq）L；
（2）杆运动到竖直位置OB时小球受到杆的拉力是3mg+2Eq．