Question

【题目】如图，在水平向右的匀强电场中有一固定点O，用一根长度L=0.4m的绝缘细线把质量m=0.1kg、电量q=7.5×10﹣4C的带正电小球悬挂在O点，小球静止在B点时细线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，求：

（1）匀强电场的场强大小；

（2）小球运动通过最低点C时的速度大小；

（3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小．

Answer 1

【答案】（1）103N/C；（2）m/s；（3）1.5N．

【解析】

（1）小球在B点处于静止状态，对小球进行受力分析，如图所示：

根据平衡条件得：mgtanθ=qE

解得：E=

（2）对小球，从A点运动到C点的过程中运用动能定理得：mgL﹣qEL= ﹣0

解得，vC=m/s

（3）在C点，小球受重力和细线的合力提供向心力，根据向心力公式得：

T﹣mg=m

解得：T=1.5N

答：（1）匀强电场的场强大小为103N/C；

（2）小球运动通过最低点C时的速度大小为m/s；

（3）小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小为1.5N．