Question

如圖，將一質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球固定在絕緣桿的一端，桿的另一端可繞通過O點(diǎn)的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，桿的質(zhì)量忽略不計(jì)。桿和小球置于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，絕緣桿偏離豎直方向θ角。已知重力加速度為g。?

（1）求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

（2）將桿拉至水平位置OB，在此處將小球自由釋放。求桿運(yùn)動(dòng)到豎直位置OC時(shí)，小球的速度大小以及桿對(duì)小球的拉力大小。?

Answer 1

 （1）小球在A點(diǎn)受力平衡，受力圖如圖

水平方向Tsinθ=Eq?

豎直方向Tcosθ=mg?

解得E =?

（2）設(shè)小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的速度為v，從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)??

根據(jù)動(dòng)能定理mgL + EqL= mv²?

解得v =?

設(shè)小球在C點(diǎn)受到桿的拉力為T?

根據(jù)牛頓第二定律T - mg  = m ?

解得T = mg(3 +2tanθ)