Question

【题目】用长为L的细线将质量为m的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向水平向右，大小为E的匀强电场时，小球偏离竖直方向θ＝37°角后处于静止状态。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

（1）分析小球带电量为多少？

（2）如果将匀强电场的方向突然变为竖直向下但大小不变，小球从静止运动到最低点时速度为多少？此时细线对小球的拉力为多大？

Answer 1

【答案】(1) (2) T＝2.45mg

【解析】

（1）小球受重力、拉力和电场力处于平衡，电场力的方向水平向右，

如图所示：

知小球带正电；根据共点力平衡可知电场力为：

F＝qE＝mgtanθ

解得：；

（2）对小球从A点运动到B点的过程中运用动能定理得：

（mg+qE）（1﹣cosθ）L＝

解得：

在B点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：

T﹣qE﹣mg＝

解得：T＝2.45mg；