Question

如圖所示，一條長為L的細線，上端固定，將它置于一充滿勻強電場的空間中，場強大小為E，方向水平向右。已知當細線向右偏離豎直方向的偏角為θ時，帶電小球處于平衡狀態。求：

⑴小球帶電量為多少？
⑵如果使細線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β，且自由釋放小球，則β為多大時，才能使細線達到豎直位置時，小球的速度又剛好為零？
⑶如果將小球向左方拉成水平，此時線被拉直，自由釋放小球后，經多長時間細線又被拉直？

Answer 1

（1）（2）β=2θ （3）

解析試題分析：
（1）小球平衡狀態 Eq=mgtanθ,解得
（2）對整個過程由動能定理 mgL(1-cosβ)-EqLsin　β="0" ，解得 tanβ/2=tanθ,解得：β=2θ
（3）自由釋放后小球作勻加速直線運動到細線又被拉直過程中， 因為 s = 2Lsinθ 
而  
根據
得
考點：牛頓定律及動能定理。