Question

【題目】用長為L的細線將質量為m的帶電小球P懸掛在O點下，當空中有方向水平向右，大小為E的勻強電場時，小球偏離豎直方向θ＝37°角后處于靜止狀態。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）分析小球帶電量為多少？

（2）如果將勻強電場的方向突然變為豎直向下但大小不變，小球從靜止運動到最低點時速度為多少？此時細線對小球的拉力為多大？

Answer 1

【答案】(1) (2) T＝2.45mg

【解析】

（1）小球受重力、拉力和電場力處于平衡，電場力的方向水平向右，

如圖所示：

知小球帶正電；根據共點力平衡可知電場力為：

F＝qE＝mgtanθ

解得：；

（2）對小球從A點運動到B點的過程中運用動能定理得：

（mg+qE）（1﹣cosθ）L＝

解得：

在B點，小球受重力和細線的合力提供向心力，根據向心力公式得：

T﹣qE﹣mg＝

解得：T＝2.45mg；