Question

【题目】如图所示，长的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向夹角θ=37°。已知小球所带电荷量，匀强电场的场强，取重力加速度，。求：

（1）小球所受电场力F大小；

（2）小球质量m；

（3）将电场撤去小球回到最低点时速度v的大小；

（4）撤去电场后小球到达最低点时绳子对小球的拉力大小。

Answer 1

【答案】（1）310-3N；（2）410-4kg；（3）2m/s；（4）5.610-3N

【解析】

（1）小球所受电场力F大小

（2）球受mg、绳的拉力T和电场力F作用，

根据共点力平衡条件和图中几何关系有

解得小球的质量

（3）将电场撤去，小球摆动到最低点的过程由机械能守恒定律得：

解得

（4）将电场撤去，小球摆动到最低点时由牛顿第二定律得

解得