Question

【題目】如圖所示，在水平方向的勻強電場中，一不可伸長的不導電細線的一端連著一個質量為m．帶電量為q的小球，另一端固定在O點，細線長度為。把小球拉起直至細線與場強方向平行，然后無初速度由A點釋放。已知細線在豎直平面內轉過角，小球到達B點時速度恰為零。求：

(1)A．B兩點的電勢差

(2)電場強度E的大小

(3)小球到達B點時細線拉力的大小

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

以小球為研究對象，受到重力、彈力和電場力，從A到B由動能定理求出兩點的電勢差；再利用勻強電場E=U/d求出場強；再以B點為研究對象，利用牛頓運動定律求細線的拉力．

（1）以小球為研究對象，受到重力、彈力和電場力，從A到B由動能定理得：
mgLsin60°+qUab=0
解得：Uab=-
（2）由勻強電場：
（3）由于到達B點時，速度為零，在B點受力分析，受到重力，向右的電場力和沿繩的拉力．沿繩方向，據牛頓第二定律得：T=mgsin60°+Eqcos60°=mg+mg×=mg