Question

（10分）如图所示，一长为L的细线上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于一水平向右的匀强电场E中，当细线偏角为θ=45⁰时，小球处于平衡状态，

试问:(1)小球的带电荷量q多大?

(2)若细线的偏角θ从45⁰增加到90⁰，然后由静止释放小球，细线到达竖直位置时小球速度?该位置绳子对球的拉力为多少？

 

Answer 1

【答案】

解（1）q =mg/E (2) T=mg

【解析】

试题分析：

（1）小球在电场中受到重力、电场力和细线的拉力而处于平衡状态．根据细线偏离的方向，分析电场力方向，确定小球的电性．

（2）根据平衡条件和电场力公式F=qE，列方程求出小球所带的电量．

（3）将细线的偏角由θ从45⁰增加到90⁰，由静止开始释放后，根据动能定理求出小球运动到悬点正下方时的速度，再由牛顿第二定律求出绳上的拉力．

解（1）mg=qE    3分

q =mg/E

(2)释放后  mgl-qEl= mv²/2-0 

V =0        4分

T-mg=mv²/l   3分

T=mg

考点：电场强度；共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；向心力

点评：本题整合了物体的平衡、牛顿第二定律和动能定理等多个规律，分析受力是基础，要培养分析受力情况、作力图的习惯．