Question

如圖所示，用長L的絕緣細線栓住一個質量為m，帶電量為+q的小球，線的另一端栓在水平向右的勻強電場中，開始時把小球、線拉到和O在同一水平面上的A點（線拉直），讓小球由靜止開始釋放，當擺線擺到與水平線成60°角到達B點時，球的速度正好為零．重力加速度用g表示．求：
（1）A、B兩點的電勢差U_AB；
（2）勻強電場的電場強度E．

Answer 1

（1）小球從靜止釋放到到達B點的過程中，根據動能定理得
      mgLsin60°+qU_AB=0
得，U_AB=-

mgLsin60°

q

=-

3 mgL

2q

（2）勻強電場的電場強度E=

U

d

，d=L（1-cos60°），聯立得到，E=

3 mg

q

答：
（1）A、B兩點的電勢差U_AB=-

3 mgL

2q

；
（2）勻強電場的電場強度E=

3 mg

q

．