如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy,x轴水平，y轴竖直，在第二象限有沿x轴负方向的匀强电场，其电场强度的大小为E，一长为L的绝缘轻绳一端固定在A（0，2L）点，另一端系一带正电的小球（视为质点），电荷量为q=3mg4E（m为小球质量，g为重力加速度），开始时绳刚好水平拉直，现将小球静止释放。
（1）求小球从第一象限通过y轴时的速度大小；
（2）若小球运动到y轴时轻绳断裂，小球能到达x轴上的B点（未画出），求B点的位置坐标；
（3）若小球能通过y轴继续运动，当速度最大时，绳中的拉力恰好达到绳子所能承受的最大拉力，求轻绳能承受的最大拉力。
3
mg
4
E
【答案】（1）小球从第一象限通过y轴时的速度大小为；
（2）小球能到达x轴上的B点的位置坐标为（-L，0）；
（3）轻绳能承受的最大拉力为mg。
2
g
L
（2）小球能到达x轴上的B点的位置坐标为（-
11
4
（3）轻绳能承受的最大拉力为
15
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：69引用：3难度：0.3
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1．如图所示，两相同极板M、N的长度为L=0.6m,相距d=0.5m,OO′为极板右边界，OO′的右侧存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E=10N/C。光滑绝缘圆弧轨道ABC竖直放置，A与OO’在同一竖直线上，圆弧AB的圆心角θ=53°，BC是竖直直径。小球以v0=3m/s的水平速度从左侧飞入极板M、N，飞离极板后恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道。已知小球质量m=1.0kg,电荷量q=0.5C，重力加速度g=10m/s2，cos53°=0.6，不计空气阻力。求：
（1）小球在A点的速度vA；
（2）M、N极板间的电势差U；
（3）欲使小球沿圆弧轨道能到达最高点C，半径R的取值范围。发布：2024/12/29 14:0:1组卷：1206引用：6难度：0.4 -
2．如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动，重力加速度为g,不考虑空气阻力。下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/12 21:0:2组卷：718引用：4难度：0.4 -
3．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB=2BC，如图所示．由此可见（ ）发布：2024/12/29 18:0:2组卷：64引用：7难度：0.5
