题目内容
如图所示,小球的质量为m,带电量为+q,悬挂小球的丝线长为L,与竖直方向成θ时,小球恰好在水平匀强电场中静止不动,求:
(1)电场强度的大小和方向;
(2)若将小球拉回到与悬点竖直的方向上来,且保持悬线张紧,则拉力至少要做多少功?
(1)电场强度的大小和方向;
(2)若将小球拉回到与悬点竖直的方向上来,且保持悬线张紧,则拉力至少要做多少功?
(1)mgtanθ/q,水平向右;(2)mgL(1/cosθ-1);
:(1)对小球进行受力分析,
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241249021775464.png)
电场强度的大小为:E=
小球从图示位置拉回到悬线竖直的方向,在电场力方向向右.
(2)小球从竖直方向成θ角的位置缓慢拉回到悬线竖直的方向,根据动能定理可得:WF+mgh-qEd=0
则有:WF=qELsinθ-mgL(1-cosθ)
将电场强度代入上式可得:WF=mgL(
-1)
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/201408241249021775464.png)
电场强度的大小为:E=
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824124902224771.png)
(2)小球从竖直方向成θ角的位置缓慢拉回到悬线竖直的方向,根据动能定理可得:WF+mgh-qEd=0
则有:WF=qELsinθ-mgL(1-cosθ)
将电场强度代入上式可得:WF=mgL(
![](http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824124902255482.png)
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
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