如圖所示，空間有電場強度E=1.0×103V/m豎直向下的勻強電場，長L=0.4m不可伸長的輕繩一端固定於O點...

問題詳情：

如圖所示，空間有電場強度E=1.0×103 V/m豎直向下的勻強電場，長L=0.4 m不可伸長的輕繩一端固定於O點，另一端系一質量m=0.05 kg帶正電荷q=5×10-4 C的小球，拉起小球至繩水平後在A點無初速度釋放，當小球運動至O點的正下方B點時，繩恰好斷裂，小球繼續運動並垂直打在同一豎直平面內與水平面成θ=30°、無限大的擋板MN上的C點，重力加速度g=10 m/s2。試求：

(1)繩子能承受的最大拉力。

(2)A、C兩點間的電勢差。

【回答】

(1)3 N　(2)1 600 V

【解析】(1)A→B由動能定理及圓周運動知識有

(mg+Eq)L=m，

F-(mg+qE)=m，

聯立解得F=3 N。

(2)vB==4 m/s，

vC==8 m/s，

因qE=mg=0.5 N，對小球A至C過程由動能定理，得W電+WG=2qUAC=m，

解得UAC=1 600 V。

知識點：專題三 力與物體的曲線運動

題型：計算題