Question

 (2010·年北京四校聯考)一根長為l的絲線吊著一質量為m的帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中，如圖所示，絲線與豎直方向成37°角，現突然將該電場方向變為向下且大小不變，不考慮因電場的改變而帶來的其他影響(重力加速度為g)，求：

 (1)勻強電場的電場強度的大小；

(2)求小球經過最低點時絲線的拉力．

Answer 1

解析　

 (1)小球靜止在電場中的受力如圖所示：

顯然小球帶正電，由平衡條件得：

mgtan37°＝Eq�、�

故E＝�、�

(2)電場方向變成向下后，小球開始擺動做圓周運動，重力、電場力對小球做正功．由動能定理

mv²＝(mg＋qE)l(1－cos37°)�、�

由圓周運動知識，在最低點時，

F_向＝F_T－(mg＋qE)＝m�、�

聯立以上各式，解得：F_T＝mg　⑤

答案　(1)　(2)mg