Question

一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响(重力加速度为g)，求：

(1)匀强电场的电场强度的大小；(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，

(2)小球经过最低点对丝线的拉力．

 

Answer 1

(1)(2)

【解析】

试题分析：(1)小球静止在电场中受力如图所示．

显然小球带正电，由平衡条件得：

mgtan37°＝qE ①(2分) 故E＝ ②(2分)

(2)电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理得：

mv2＝(mg＋qE)l(1－cos37°) ③ (2分)

由圆周运动知识，在最低点时：F向＝T－(mg＋qE)＝m ④ (2分)

由③④解得T＝. (2分) [

考点：考查了共点力平衡条件，动能定理，圆周运动，复合场