Question

【题目】如图所示，一根长为不可伸长的细丝线一端固定于O点，另一端系住一个质量为m的带电小球。将此装置放在水平向右的匀强电场E中，待小球稳定后，细丝线跟竖直方向夹角为α，求：

（1）小球带什么电？电荷量是多少？

（2）保持小球带电量不变，用外力将小球缓慢拉到竖直方向的最低点，外力对小球做多少功？带电小球的电势能是增加还是减少？增加或减少多少？

Answer 1

【答案】(1)小球带正电, (2) ，电势能增加， 增加了mgltanαsinα

【解析】

（1）由于小球所受电场力水平向右，E的方向水平向右，所以小球带正电。

由平衡条件得：

解得：

（2）将小球缓慢拉到竖直方向的最低点的过程中，小球动能变化量为零，设外力对小球做功为W，由动能定理可知：

得：

电势能是增加，增加mgltanαsinα