Question

如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg，带有正电荷的金属小球悬挂在O点，电荷量q=0.5C小球静止在B点时，细线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，（取g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．

Answer 1

【答案】分析：（1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，根据平衡条件即可求解；
（2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理即可解题；
（3）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解．
解答：解：（1）小球在B点处于静止状态，根据平衡条件得   
  对小球进行受力分析，根据平衡条件得：
          qE=mgtanθ
解得：E=3N/C．
（2）对小球从A点运动到C点的过程中运用动能定理得：
   mgL-qEL=mv²
解得：v_c=1.4m/s
在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：
   T-mg=m
解得：T=2.7N
答：
（1）匀强电场的场强大小为3N/C；
（2）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为2.7N．
点评：本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用，难度适中．