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试题详情及答案解析
如图所示,竖直平面内,一带正电的小球,系于长为L的不可伸长的轻线一端,线的另一端固定为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,使轻线伸直,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,(不计空气阻力)则小球到达与P1点等高的P2点时线上张力T为 (  )
A.2mgB.3mgC.4mgD.5mg
答案:B
试题分析: 小球由静止释放后,先做匀加速直线运动,当小球运动到最低点时线被拉直,在这个过程中,根据动能定理:mgL+EqL=.线拉直瞬间,小球的速度发生改变,v2=v1cos45°,线拉紧后小球做圆周运动,从最低点到P2的过程中,由动能定理得:-mgL+EqL=,因Eq=mg,设P2点线的拉力为F,由牛顿第二定律得:F-Eq=,故B正确,A、C、D错误。
考点: 带电粒子在匀强电场中的运动