Question

【题目】如图所示，长l=1 m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，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10–5 C，匀强电场的场强E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.，求：

(1)小球的质量m；

(2)将电场突然改为竖直向下，小球回到最低点时对轻质细绳的拉力的大小。

Answer 1

【答案】⑴4.0×10-3kg；⑵9.8×10-2N

【解析】

（1）根据电场强度定义式可知，小球所受电场力大小为

小球受mg、绳的拉力T和电场力F作用，如图所示

根据共点力平衡条件和图中几何关系有

代入数据解得

（2）将电场突然改为竖直向下，小球将受到竖直向下的重力mg和电场力F，以及绳的拉力T的作用。由动能定理得

联立解得