Question

【题目】轻细线的一端固定于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球，空间存在着水平向右的匀强电场，小球平衡时细线与竖直方向成30°角．（重力加速度g）

（1）求电场强度E

（2）若在平衡位置将细线剪断，求小球运动位移L用的时间．

（3）将球拉至右侧与O等高（线水平）位置静止释放，求当球摆到最低点时细线的张力

（4）在（3）的情况下，当球摆到竖直线左侧最高点时线与竖直方向间的夹角为多少？

Answer 1

【答案】（1）（2）．（3）（3﹣）mg； （4）30°．

【解析】（1）小球受重力、电场力以及绳子的拉力而处于平衡；如图所示；

根据几何关系可知： ，解得： 。
（2）电场力和重力不变，故由牛顿第二定律有：

根据运动学公式可得，联立解得： 。
（3）根据动能定理及牛顿第二定律得： ，
解得： 。
（4）设最大偏角为，根据动能定理得： ，解得：