Question

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为多少（  ）

A．mg             B．3mg            C．4mg          D．5mg

Answer

B

【解析】

试题分析：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：．

在到达P2的过程中，由动能定理有：

即：．

根据牛顿第二定律得：

解得：T=3mg，故B正确，ACD错误，故选B．

考点：牛顿第二定律；动能定理

【名师点睛】此题考查了牛顿第二定律以及动能定理的应用问题；解题时要分析物理过程，搞清运动性质；注意在小球运动的全过程中是不能应用动能定理来计算的，因为在绳被拉直的时候，球的动能有损失，这是本题常出错的地方.