Question

在方向水平的勻強(qiáng)電場中,一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球,另一端固定于O點(diǎn).把小球拉起直至細(xì)線與場強(qiáng)平行,然后無初速釋放.已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ（如圖）.求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力為多少？

Answer 1

解:設(shè)細(xì)線長為l,球的電量為q,場強(qiáng)為E.若電量q為正,則場強(qiáng)方向在題圖中向右,反之向左.從釋放點(diǎn)到左側(cè)最高點(diǎn),重力勢能的減少等于電勢能的增加,

                         ①

若小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度為v,此時(shí)線的拉力為T,由能量關(guān)系得

                               ②

由牛頓第二定律得

                                   ③

由以上各式解得

                             ④