Question

（10分）如圖所示，一長為L的細線上端固定，下端拴一質量為m的帶電小球，將它置于一水平向右的勻強電場E中，當細線偏角為θ=45⁰時，小球處于平衡狀態，

試問:(1)小球的帶電荷量q多大?
(2)若細線的偏角θ從45⁰增加到90⁰，然后由靜止釋放小球，細線到達豎直位置時小球速度?該位置繩子對球的拉力為多少？

Answer 1

解（1）q ="mg/E" (2) T=mg

試題分析：
（1）小球在電場中受到重力、電場力和細線的拉力而處于平衡狀態．根據細線偏離的方向，分析電場力方向，確定小球的電性．
（2）根據平衡條件和電場力公式F=qE，列方程求出小球所帶的電量．
（3）將細線的偏角由θ從45⁰增加到90⁰，由靜止開始釋放后，根據動能定理求出小球運動到懸點正下方時的速度，再由牛頓第二定律求出繩上的拉力．
解（1）mg=qE    3分
q ="mg/E"
(2)釋放后  mgl-qEl= mv²/2-0 
V =0       4分
T-mg=mv²/l  3分
T=mg
點評：本題整合了物體的平衡、牛頓第二定律和動能定理等多個規律，分析受力是基礎，要培養分析受力情況、作力圖的習慣．