Question

（08年茂名市二模）(16分)如圖15所示，質量為 m、電量為+q的帶電小球固定于一不可伸長的絕緣細線一端，繩的另一端固定于O點，繩長為，O點有一電荷量為+Q(Q＞＞q)的點電荷P，現加一個水平向右的勻強電場，小球靜止于與豎直方向成θ=30⁰角的A點。求：

(1)小球靜止在A點處繩子受到的拉力；

(2)外加電場大小；

(3)將小球拉起至與O點等高的B點后無初速釋放，則小球經過最低點C時，繩受到的拉力。

Answer 1

解析：

(1)帶電粒子A處于平衡，其受力如圖，其中F為兩點電荷間的庫侖力，T為繩子拉力，E₀為外加電場，則

   

Tcosθ-mg-Fcosθs=0     ①

 

Fsinθ+qE₀-Tsinθ=0      ②

 

               ③

 

聯立式解得：有      ④

 

    （2）外加電場大小為     ⑤

 

（3）小球從B運動到C的過程中，q與Q間的庫侖力不做功，由動能定理得

 

  ⑥

 

在C點時：    ⑦

 

聯立⑤、⑥、⑦解得：     ⑧