Question

【题目】用一条绝缘细线悬挂一个带电小球，细线长L=0.2m，小球质量m=2.0×10-2kg，电荷量q=+1.0×10-8C．现加一水平方向的匀强电场，小球静止于O点时绝缘细线与竖直方向的夹角θ=37°，如图所示．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，）试求：

(1)该匀强电场的电场强度E的大小；

(2)若将小球沿圆弧OA拉至悬点正下方A点自由释放后，小球作往复运动，则经过O点时小球的速度是多少？

(3)在第(2)问中，经过O点时，细线对小球的拉力又为多大？

Answer 1

【答案】（1）1.5×107N/C（2）1m/s（3）0.35N

【解析】（1）小球受力平衡时，受到重力、电场力与绳子的拉力，其中：qE=mgtanθ
所以：E＝=1.5×107N/C
（2）A点→O点，设绝缘细线长为L，
依据动能定理，则有：qELsinθ-mgL（1-cosθ）=mv2，
解得：v=1m/s
（3）在O点，依据牛顿第二定律，结合向心力表达式，
则有： ，
解得：F拉=0.35N