Question

在水平方向的匀强电场中,一不可伸长的绝缘细线的一端连着一质量为m的带电小球,另一端固定于O点,把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速度释放,已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,如图2-1-10所示.求小球经过最低点时细线对小球的拉力.

图2-1-10

Answer 1

解：设细线长为L,球带电荷量为q,场强为E.若电荷量为正,则场强水平向右,从释放点到左侧最高点应用动能定理：

mgLcosθ-qEL(1+sinθ)=0,qE=

设运动到最低点时小球速度为v,此时线的拉力为T,从开始到最低点应用动能定理：

mgL-qEL=mv²-0,mv²=2(mgL-qEL)

最低点应用牛顿第二定律：

T-mg=m

解得T=mg(3-).