Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L的絕緣細線，拴住一質量為m，帶電量為q的小球，線的上端固定．開始時連線帶球拉成水平，突然松開后，小球由靜止開始向下擺動，當細線轉過60°角時的速度恰好為零．問：

【1】A、B兩點的電勢差UAB為多少？

【2】電場強度為多少？

Answer 1

【答案】（1）AB兩點的電勢差UAB為﹣；

（2）勻強電場的場強大小是．

【解析】

試題（1）小球從A到B的過程中，重力做正功mgLsin60°，電場力做功為qUAB，動能的變化量為零，根據動能定理求解電勢差UAB；

（2）根據電場強度與電勢差的關系U=Ed求解場強．式中d是AB沿電場線方向的距離，d=L﹣Lcos60°．

解：（1）小球由A到B過程中，由動能定理得：

mgLsin60°+qUAB=0，

解得：UAB=﹣；

（2）BA間電勢差為：UBA=﹣UAB=，

則場強：E==；

答：（1）AB兩點的電勢差UAB為﹣；

（2）勻強電場的場強大小是．