Question

【题目】如图所示，在水平方向的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m．带电量为q的小球，另一端固定在O点，细线长度为。把小球拉起直至细线与场强方向平行，然后无初速度由A点释放。已知细线在竖直平面内转过角，小球到达B点时速度恰为零。求：

(1)A．B两点的电势差

(2)电场强度E的大小

(3)小球到达B点时细线拉力的大小

Answer 1

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

以小球为研究对象，受到重力、弹力和电场力，从A到B由动能定理求出两点的电势差；再利用匀强电场E=U/d求出场强；再以B点为研究对象，利用牛顿运动定律求细线的拉力．

（1）以小球为研究对象，受到重力、弹力和电场力，从A到B由动能定理得：
mgLsin60°+qUab=0
解得：Uab=-
（2）由匀强电场：
（3）由于到达B点时，速度为零，在B点受力分析，受到重力，向右的电场力和沿绳的拉力．沿绳方向，据牛顿第二定律得：T=mgsin60°+Eqcos60°=mg+mg×=mg