Question

【題目】如圖所示，一條長為L的細線，上端固定，將它置于一充滿空間的勻強電場中，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：

（1）小球帶何種電性？電量為多少？

（2）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？

Answer 1

【答案】（1）正電； （2）

【解析】（1）小球受到豎直向下的重力，繩子的拉力，如果要使小球在圖中位置處于靜止狀態，則受到水平向右的電場力，與電場方向相同，故小球帶正電，

小球平衡狀態：

（2）將細線的偏角由向右增大到，由靜止開始釋放后，小球運動到到懸點正下方位置時速度為O，根據動能定理得：

又，
聯立以上各式，整理得到： ，所以