Question

【题目】如图所示，足够大的空间范围内存在水平向右的匀强电场。一根长为L=1.0m的绝缘轻质细线一端固定在0点，另一端系一带电小球，小球带电量为、质量为 。现小球静止在A点，细线与竖直方向夹角= 37°，（g =10m/s2，sin37°= 0.6，cos37°= 0.8，结果可保留根号）。求：

（1）电场强度的大小；

（2）在A点沿垂直细线方向对小球施加多大的冲量，可确保小球在纸面内运动的过程中，细线不松弛；

（3）在原题基础上加垂直纸面向里、磁感应强度B= 2T的匀强磁场，若在A点让小球获得沿垂直细线方向的m/s的速度，求小球在纸面内绕O点做顺时针圆周运动时细线上的最小拉力。

Answer 1

【答案】(1)150N/C (2)I≤0.4Ns或I≥Ns (3)31.16N

【解析】

(1)小球静止时：

解得：；

(2)

分两种情况

①小球摆动不超过CD两点，临界时刚好到达C或D点，速度为0

从A到C由动能定理得：

其中

解得：

②能做完整圆周运动，从A到B

临界时，恰好到达B点，绳上无弹力

解得：

综上或；

(3)由题知洛伦兹力沿绳向外

在B处，绳上拉力最小

从A到B：

解得：

在B处：

解得：。