Question

【題目】如圖，質量為m的帶電小球A用絕緣細線懸掛于O點，處于靜止狀態。施加一水平向右的勻強電場后A向右擺動，擺動的最大角度為60°，則A受到的電場力大小為_______。在改變電場強度的大小和方向后，小球A的平衡位置在α=60°處，然后再將A的質量改變為2 m，其新的平衡位置在α=30°處，A受到的電場力大小為_______。

Answer 1

【答案】 mg

【解析】

根據題意，帶電小球受到電場力后擺動的最大角度為60°，末速度為0，此過程中電場力F對小球做正功，重力G做負功，細線拉力T不做功，根據動能定理有：，計算電場力為：；改變電場強度的大小和方向后，平衡在α=60°處時，根據正弦定理有：，平衡在α=30°處時，由正弦定理有：，經過計算得到：，。