Question

【题目】如图所示，在沿水平方向的匀强电场中用一根长度L=0.8m的绝缘细绳把质量为m=0.20kg、带有正电荷的金属小球悬挂在固定点O点，小球静止在B点时细绳与竖直方向的夹角为θ=37．现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放，（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求：

(1)从A到C静电力对小球做的功；

(2)小球通过最低点C时的速度的大小；

(3)小球在摆动过程中细线对小球的最大拉力。

Answer 1

【答案】（1）-1.2J（2）2m/s（3）4.5N

【解析】

（1）小球受到电场力qE,重力mg和绳的拉力F的作用下处于静止，

根据共点力的平衡条件有：qE=mgtan37

小球从A到C的过程中，W=-qEL=-1.2J

（2）A到C的过程中，根据动能定理有：mgL-qEL=mvc2

可得：vc=2m/s

（3）在摆动过程中，经B点时，细线的拉力最大，从A到B的过程中，

根据动能定理可得：mgLcos37-qEL（1-sin37 ）=

在B点时，满足:

拉力:F=4.5N