题目内容
如图所示，在水平向左的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线长度为L，一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点．把小球拉到使细线水平伸直的位置A然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平方向成θ=60°的位置B时速度为零．则电场强度E= ，小球运动过程中的最大速率为 ．
【答案】分析：小球在下落过程中有重力和电场力做功，则由动能定理可求得电场强度；由OB摆过的角度利用动能定理可以表示出速度的表达式，由数学关系要得出最大速率．
解答：解：由动能定理可知：
mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0
解得：E=
；
设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有：
mgLsinα-EqL（1-cosα）=
mv2；
解得：v=
=
=
当α=30°时，v最大，最大值vm=
；
故答案为：
；
．
点评：本题要注意电场力与重力做功的特点，二力做功均与路径无关；
本题采用了数学方法求解；而在解题时还可以应用物理分析法求解，先分析二力的合力方向，则可知，在当小球运动到该方向时速度最大．
解答：解：由动能定理可知：
mgLsin60°-EqL（1-cos60°）=0
解得：E=
；设小球在运动中细线与水平方向的夹角为α，则对任一时刻应有：
mgLsinα-EqL（1-cosα）=
mv2； 解得：v=
==当α=30°时，v最大，最大值vm=
； 故答案为：
；．点评：本题要注意电场力与重力做功的特点，二力做功均与路径无关；
本题采用了数学方法求解；而在解题时还可以应用物理分析法求解，先分析二力的合力方向，则可知，在当小球运动到该方向时速度最大．
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