Question

如图所示，一小球A的质量为m，带电量为一g，用长为L 的绝缘轻杆跟固定小球B相连接，绝缘轻杆可绕小球B无摩擦转动．整个装置处于水平向右的匀强电场中，轻杆从图中竖直位置由静止释放，转过的最大角度为127⁰，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）轻杆转过90⁰时的速度大小．

Answer 1

分析：（1）对整个过程运用动能定理，抓住动能变化为零，求出匀强电场的场强E．
（2）根据动能定理求出轻杆转过90°时球的速度大小．

解答：解：（1）根据题意，由动能定理得
  qELcos37°-mg（L+Lsin37°）=0
解得场强 E=

2mg

q

（2）设轻杆转过90°时小球A的速度为v，由动能定理有
  qEL-mgL=

1

2

mv²-0
解得 v=

2gL

答：
（1）匀强电场的场强大小E为

2mg

q

；
（2）轻杆转过90⁰时的速度大小为

2gL

．

点评：本题考查动能定理的应用能力，对于涉及力在空间效果的过程，往往运用动能定理求解．