题目内容
【题目】如图,质量为m的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,处于静止状态。施加一水平向右的匀强电场后A向右摆动,摆动的最大角度为60°,则A受到的电场力大小为_______。在改变电场强度的大小和方向后,小球A的平衡位置在α=60°处,然后再将A的质量改变为2 m,其新的平衡位置在α=30°处,A受到的电场力大小为_______。
【答案】 mg
【解析】
根据题意,带电小球受到电场力后摆动的最大角度为60°,末速度为0,此过程中电场力F对小球做正功,重力G做负功,细线拉力T不做功,根据动能定理有:,计算电场力为:
;改变电场强度的大小和方向后,平衡在α=60°处时,根据正弦定理有:
,平衡在α=30°处时,由正弦定理有:
,经过计算得到:
,
。

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