Question

在水平方向的勻強電場中，一不可伸長的絕緣細線的一端連著一質量為m的帶電小球，另一端固定于O點，把小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速度釋放，已知小球擺到最低點的另一側，線與豎直方向的最大夾角為θ，如圖2-1-7所示.求小球經過最低點時細線對小球的拉力.

圖2-1-7

Answer 1

解析：設細線長為L，球帶電荷量為q，場強為E.若電荷量為正，則場強水平向右，從釋放點到左側最高點應用動能動理：

mgLcosθ-qEL(1+sinθ)=0、qE=

設運動到最低點時小球速度為v，此時線的拉力為T，從開始到最低點應用動能定理：

mgL-qEL=mv²-0、mv²=2(mgL-qEL)

最低點應用牛頓第二定律：T-mg=m

解得T=mg(3-).

答案：T=mg(3-)