Question

【題目】在方向水平的勻強電場中，絕緣細線的一端連著一個質量為的帶電小球，另一端懸掛于O點．將小球拿到A點（此時細線與電場方向平行）無初速釋放，已知小球擺到B點時速度為零，此時細線與豎直方向的夾角為θ=30，請你完成：

（1）經過計算得出小球的平衡位置；

（2）小球靜止于平衡位置時細線對小球的拉力大小．

（3）當小球從A到B的過程中當小球速度最大時細線對小球的拉力．

Answer 1

【答案】（1）平衡時，繩與豎直方向夾角300，偏向右下（2）（3）

【解析】(1)小球平衡時在C點，受力分析，如圖所示：

設平衡時繩與豎直方向的夾角為α，由對稱行可知

解得：α=30°

故平衡時，繩與豎直方向夾角30°，偏向右下

(2)由圖知

解得：

(3)當擺著等效最低點C時，速度最大，此時的拉力最大

對A到C，由動能定理：

在C點，由牛頓第二定律得：

解得：