Question

【題目】輕細線的一端固定于O點，另一端系一質量為m、電荷量為q的小球，空間存在著水平向右的勻強電場，小球平衡時細線與豎直方向成30°角。（重力加速度g）

（1）求電場強度E

（2）若在平衡位置將細線剪斷，求小球運動位移L用的時間。

（3）將球拉至右側與O等高（線水平）位置靜止釋放，求當球擺到最低點時細線的張力

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】試題分析：（1）對小球受力分析，根據共點力的平衡可求出電場強度；（2）根據牛頓第二定律求出加速度，再由運動學公式可求得小球運動L用的時間；（3）根據牛頓第二定律可求得繩子上的拉力；

（1）小球受重力、電場力以及繩子的拉力而處于平衡；如圖所示；

根據幾何關系可知，解得：

（2）電場力和重力不變，故由牛頓第二定律有：

根據運動學公式可得：

聯立解得

（3）根據動能定理及牛頓第二定律得， ，解得