Question

【題目】如圖，在水平向右的勻強電場中有一固定點O，用一根長度L=0.4m的絕緣細線把質量m=0.1kg、電量q=7.5×10﹣4C的帶正電小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為θ=37°，現將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，求：

（1）勻強電場的場強大小；

（2）小球運動通過最低點C時的速度大小；

（3）小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小．

Answer 1

【答案】（1）103N/C；（2）m/s；（3）1.5N．

【解析】

（1）小球在B點處于靜止狀態，對小球進行受力分析，如圖所示：

根據平衡條件得：mgtanθ=qE

解得：E=

（2）對小球，從A點運動到C點的過程中運用動能定理得：mgL﹣qEL= ﹣0

解得，vC=m/s

（3）在C點，小球受重力和細線的合力提供向心力，根據向心力公式得：

T﹣mg=m

解得：T=1.5N

答：（1）勻強電場的場強大小為103N/C；

（2）小球運動通過最低點C時的速度大小為m/s；

（3）小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小為1.5N．