Question

【題目】一根長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)線下端連接一質(zhì)量為m 的帶電小球，上端懸掛在固定點(diǎn)O上，整個(gè)裝置處于真空室內(nèi)的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向水平，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E．開始時(shí)小球靜止于A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ=37°，如圖所示．重力加速度為g，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80．

（1）求小球的電荷量q．

（2）某時(shí)刻將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向突然改為豎直向上但電場(chǎng)強(qiáng)度大小保持不變，求小球通過最低點(diǎn)B時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小．

Answer 1

【答案】（1） （2）0.35mg

【解析】試題分析：小球在A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件即可求解；對(duì)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理求得B點(diǎn)的速度，在B點(diǎn)，小球受重力和細(xì)線的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式即可求解。

（1）小球在A點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)小球進(jìn)行受力分析可知小球受到電場(chǎng)力的方向水平向右，根據(jù)平衡條件得：

解得：

（2）對(duì)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得：

在B點(diǎn)，小球受重力和細(xì)線的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：