Question

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的絕緣細(xì)線一端，繩的另一端固定于O點(diǎn)，繩長為，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)處繩子受到的拉力和外加電場(chǎng)大小；

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

Answer 1

（1）（2）

解析:

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

Tcosθ-mg-Fcosθ=0    ① (2分)

Fsinθ+qE₀-Tsinθ=0     ②(2分)

            ③(2分)

聯(lián)立式解得：有      ④(2分)

           

    ⑤ (2分)

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

   ⑥ (2分)

在C點(diǎn)時(shí)：    ⑦(2分)

聯(lián)立⑤、⑥、⑦解得：    ⑧ (2分)