Question

【题目】轻细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球，空间存在着水平向右的匀强电场，小球平衡时细线与竖直方向成30°角。（重力加速度g）

（1）求电场强度E

（2）若在平衡位置将细线剪断，求小球运动位移L用的时间。

（3）将球拉至右侧与O等高（线水平）位置静止释放，求当球摆到最低点时细线的张力

Answer 1

【答案】（1）（2）（3）

【解析】试题分析：（1）对小球受力分析，根据共点力的平衡可求出电场强度；（2）根据牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式可求得小球运动L用的时间；（3）根据牛顿第二定律可求得绳子上的拉力；

（1）小球受重力、电场力以及绳子的拉力而处于平衡；如图所示；

根据几何关系可知，解得：

（2）电场力和重力不变，故由牛顿第二定律有：

根据运动学公式可得：

联立解得

（3）根据动能定理及牛顿第二定律得， ，解得