题目内容
【题目】如图所示，水平细杆上套一环A，环A与球B间用一不可伸长轻质绝缘绳相连，质量分别为mA=0.20kg和rnB=0.40kg，A环不带电，B球带正电，带电量q=1.0×10-4C，重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：
（1）若B球处于一水平向右的匀强电场中，使环A与B球一起向右匀速运动。运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ=37，匀强电场的电场强度E多大?
（2）环A与水平杆间的动摩擦因数；
（3）若匀强电场的方向斜向右上方与水平成37角，为了使环A与B球一起向右以5m/s2的加速度匀加速运动，则电场强度应为多大？
【答案】（1）
（2）0.5（3）
【解析】试题分析：（1）若B球处于一水平方向的匀强电场中，使环与球B一起向右匀速运动，运动过程中，绳始终保持与竖直方向夹角θ=37°，以B球为研究对象，受到重力、电场力和拉力，三力平衡，则有电场力F=mBgtanθ＝4×
N＝3N，
匀强电场的电场强度
．
（2）对整体分析，在水平方向上有：F=μ（mA+mB）g，
解得μ＝0.5．
（3）电场强度方向与水平方向夹角为θ=37°，根据牛顿第二定律得，
qEcosθ-μ（mAg+mBg-qEsinθ）=（mA+mB）a，
代入数据解得
．
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