Question

【题目】如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为l的绝缘轻质细绳悬挂一小球，小球质量为m，带电量为+q，将小球拉至竖直位置最低位置A点处无初速释放，小球将向左摆动，细线向左偏离竖直方向的最大角度θ=74°。

(1)求电场强度的大小E；

(2)将小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；

(3)若从A点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度，则为保证小球在运动过程中细线不会松弛， 的大小应满足什么条件?

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】(1)由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，细线向左偏离竖直方向的最大角度θ=74°，根据动能定理：

解得：E=；

(2)小球运动的过程中速度最大的位置，由动能定理得：

小球在370时，由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

FTmgsin37°qEcos37°=mv2/L

解得：FT=7mg/4

（3）为保证细线不会松弛，小球在与竖直方向的夹角37°的右上方应满足：

根据动能定理： ，

联立解得： ；