Question

【題目】如圖所示，長為的絕緣細線一端懸于點，另一端系一質量為、電荷量為的小球．現將此裝置放在水平向右的勻強電場中，小球靜止在點，此時細線與豎直方向成角．重力加速度為， ， ．

（1）請畫出小球在點的受力分析圖并判斷小球的帶電性質．

（2）求該勻強電場的電場強度的大小．

（3）若將小球向左拉起至與點處于同一水平高度且細繩剛好緊張，將小球由靜止釋放，小球運動到最低點時的速度大小．

Answer 1

【答案】（1）正電（2）（3）

【解析】試題分析：根據小球受力與所處于的位置可確定電場力的方向，再依據小球受力平衡條件，利用力的合成與分解可求出電場力的大小，從而算出電場強度．根據動能定理求出小球經過最低點的速度．

（1）由圖可以知道，小球受到的電場力方向向左，電場方向向右，所以小球帶正電．

（2）小球受三個力作用處于平衡狀態，有可得．

（3）小球從水平位置到豎直方向的過程中重力和電場力做功，根據動能定理得：

，聯立計算得出．