Question

【题目】如图所示，一条长为L的细线，上端固定，将它置于一充满空间的匀强电场中，场强大小为E，方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时，带电小球处于平衡状态。求：

（1）小球带何种电性？电量为多少？

（2）如果使细线向右与竖直方向的偏角由θ增大为β，且自由释放小球，则β为多大时，才能使细线达到竖直位置时，小球的速度又刚好为零？

Answer 1

【答案】（1）正电； （2）

【解析】（1）小球受到竖直向下的重力，绳子的拉力，如果要使小球在图中位置处于静止状态，则受到水平向右的电场力，与电场方向相同，故小球带正电，

小球平衡状态：

（2）将细线的偏角由向右增大到，由静止开始释放后，小球运动到到悬点正下方位置时速度为O，根据动能定理得：

又，
联立以上各式，整理得到： ，所以