Question

1．如图所示，一个质量为m，带电量为q的带电小球，用长为L的绝缘轻质细线悬挂于匀强电场中的O点，静止时细线偏离竖直方向30°角．
求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）若把细线拉至水平方向的A点，由静止释放小球，小球越过OB后，在左侧细线与OB的最大夹角．

Answer 1

分析 （1）对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性，根据共点力平衡条件和电场力F=qE列式求解场强E．
（2）设与左侧的角为α，由到B点的速度为0，据能量能量系求解．

解答 解：（1）对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，结合平衡条件运用合成法，如图，
由几何知识得：mgtanθ=qE
解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$…①
（2）由A到B由动能定理可得：-qEL（1+sinα）+mgLcosα=0…②
由①②可得：α=30°
　答：（1）匀强电场的电场强度大小为$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$；
（2）在左侧细线与OB的最大夹角为30°

点评 本题是由共点力平衡分析受力大小，及动能定理应用，明确各力的做功是解题的关键．