Question

（08年茂名市二模）(16分)如圖15所示，質(zhì)量為 m、電量為+q的帶電小球固定于一不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端，繩的另一端固定于O點(diǎn)，繩長(zhǎng)為，O點(diǎn)有一電荷量為+Q(Q＞＞q)的點(diǎn)電荷P，現(xiàn)加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，小球靜止于與豎直方向成θ=30⁰角的A點(diǎn)。求：

(1)小球靜止在A點(diǎn)處繩子受到的拉力；

(2)外加電場(chǎng)大小；

(3)將小球拉起至與O點(diǎn)等高的B點(diǎn)后無(wú)初速釋放，則小球經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)，繩受到的拉力。

Answer 1

解析：

(1)帶電粒子A處于平衡，其受力如圖，其中F為兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力，T為繩子拉力，E₀為外加電場(chǎng)，則

   

Tcosθ-mg-Fcosθs=0     ①

 

Fsinθ+qE₀-Tsinθ=0      ②

 

               ③

 

聯(lián)立式解得：有      ④

 

    （2）外加電場(chǎng)大小為     ⑤

 

（3）小球從B運(yùn)動(dòng)到C的過程中，q與Q間的庫(kù)侖力不做功，由動(dòng)能定理得

 

  ⑥

 

在C點(diǎn)時(shí)：    ⑦

 

聯(lián)立⑤、⑥、⑦解得：     ⑧