Question

如图所示，一条长为L的细线，上端固定，将它置于一充满匀强电场的空间中，场强大小为E，方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时，带电小球处于平衡状态。求：

⑴小球带电量为多少？
⑵如果使细线向右与竖直方向的偏角由θ增大为β，且自由释放小球，则β为多大时，才能使细线达到竖直位置时，小球的速度又刚好为零？
⑶如果将小球向左方拉成水平，此时线被拉直，自由释放小球后，经多长时间细线又被拉直？

Answer 1

（1）（2）β=2θ （3）

解析试题分析：
（1）小球平衡状态 Eq=mgtanθ,解得
（2）对整个过程由动能定理 mgL(1-cosβ)-EqLsin　β="0" ，解得 tanβ/2=tanθ,解得：β=2θ
（3）自由释放后小球作匀加速直线运动到细线又被拉直过程中， 因为 s = 2Lsinθ 
而  
根据
得
考点：牛顿定律及动能定理。