Question

【题目】沿水平方向的匀强电场中，有一个带电小球所带电荷量q＝－4.0×10－6C，质量为m=3.0g，悬挂在一根绝缘细线上。小球静止时，悬线偏离竖直方向37°（g=10m/s2）。

（1）求匀强电场的电场强度的大小；

（2）撤消电场后，细线受到的最大拉力是多少?

Answer 1

【答案】（1）9/16×104㎏(N/C)（2）4.2×10-2N

【解析】试题分析：对小球受力分析，受到重力、电场力和细线的拉力，根据电场力方向与场强方向的关系判断电性，根据共点力平衡条件和电场力列式求解场强的大小；小球在最低点时对细线的拉力最大，由机械能守恒求出小球在最低点的速度，然后由牛顿第二定律即可求出小球受到的拉力。

（1）对小球受力分析如图所示：

根据平衡条件，水平方向：FTsin37o=Eq

竖直方向：FTcos37o=mg

联立解得：

(2)从撤消电场，到小球运动到最低点的过程，设细线长度为L

根据机械能守恒：

小球运动在最低点时，根据向心力公式：

代入数据解得：FT=4.2×10-2N