如图所示，空间存在着电场强度E=2.5×102N/C，方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固
如图所示，空间存在着电场强度E=2.5×102N/C，方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L=0.5m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量m=0.5kg，电荷量q=4×10-2C的小球．现将细线拉至水平位置，将小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂，取g=10m/s2．求：（1）小球带何种电荷；
（2）小球运动到圆周最高点的速度；
（3）细线能承受的最大拉力值．
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解题思路：（1）由带电小球在电场力作用下，运动到最高点并拉断细线，则可判定电场力方向，再由电场强度方向可确定小球的电性．
（2）小球从释放到最高点，由动能定理可求出动能的变化，可求速度，再由牛顿第二定律可得拉力大小．
（2）小球从释放到最高点，由动能定理可求出动能的变化，可求速度，再由牛顿第二定律可得拉力大小．
（1）由小球运动到最高点细线被拉断，则说明电场力竖直向上，再由电场线竖直向上，则可判定小球带正电
（2）（3）设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有：（qE-mg）L=[1/2]mv2…①
在最高点对小球由牛顿第二定律得：T+mg-qE=m
v2
L…②
由①②式解得：T=15N，v＝
10m/s
答：（1）小球带正电；
（2）小球运动到圆周最高点的速度为
10m/s；
（3）细线能承受的最大拉力为15N．
点评：
本题考点： 带电粒子在匀强电场中的运动；向心力．
考点点评： 小球由静止释放，当小球运动最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂．从而可求出此时的速度，这是本题的突破口．
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