Question

（8分）一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。開(kāi)始時(shí)，將細(xì)線與小球拉成水平，小球靜止在A點(diǎn)，釋放后小球由靜止開(kāi)始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過(guò)60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零。試求：

（1）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差

（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大��；

（3）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小。

 

Answer 1

【答案】

(1） mgL/2q　(2） mg/q　(3） mg

【解析】

試題分析：（1）小球由A→B過(guò)程中，由動(dòng)能定理：

mgLsin60°－qU_AB＝0

所以U_AB＝mgL/(2q）

（2）E＝＝mg/q

（3）小球在AB間擺動(dòng)，由對(duì)稱性知，B處細(xì)線拉力與A處細(xì)線拉力相等，而在A處，由水平方向平衡有

T_A＝Eq＝mg

所以T_B＝T_A＝mg

或在B處，沿細(xì)線方向合力為零，有

T_B＝Eqcos60°＋mgcos30°＝mg。

考點(diǎn)：考查了動(dòng)能定理，共點(diǎn)力平衡條件，電場(chǎng)力做功