Question

如图所示，用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场E中．将小球拉至使悬线呈水平的位置A后，由静止开始将小球释放，小球从A点开始向下摆动，当悬线转过60°角到达位置B时，速度恰好为零．求：
（1）B、A两点的电势差U_BA；
（2）电场强度E．

Answer 1

分析：（1）电场力做功与电势差有关，根据动能定理和电场力做功公式W=qU列式，即可求出电势差．
（2）电场强度与电势差的关系是U=Ed，d是两点沿电场线方向的距离．

解答：解．（1）小球从A运动到B的过程，根据动能定理得：
   mglsin60°+qU_AB=0-0，
解得A、B两点间的电势差为 U_AB=-

3 mgl

2q

B、A两点的电势差U_BA=-U_AB=

3 mgl

2q

（2）电场强度E=

UBA

d

=

3 mgl 2q

l(1-cos60°)

=

3 mg

q

答：
（1）B、A两点的电势差U_BA是

3 mgl

2q

．
（2）电场强度E是

3 mg

q

．

点评：解决本题关键要掌握动能定理和电场力做功W=qU、电场强度与电势差的关系式U=Ed，难度不大．