Question

（2008?臨沂一模）如圖所示，真空中O點處固定一點電荷Q，同時在O點通過絕緣細線懸掛一帶電荷量為q質量為m的小球，開始時細線與小球處在水平位置且靜止，釋放后小球擺到最低點時，細線的拉力為4mg，則固定電荷Q在最低點B處產生的場強大小為（　　）

• A．

  mg

  q

• B．

  2mg

  q

• C．

  3mg

  q

• D．

  2 mg

  q

Answer 1

分析：小球從A到B過程，受重力、拉力和靜電力，由于拉力和靜電力與速度垂直，不做功，故只有重力做功，運用動能定理求解出B點速度；在B點，重力、拉力和靜電力的合力提供向心力，根據牛頓第二定律列式分析求解出靜電力的大小和方向，最后根據電場強度的定義得到B點的電場強度的大小．

解答：解：小球從A到B過程，受重力、拉力和靜電力，只有重力做功，運用動能定理得到
mgl=

1

2

mv2
解得
v=

2gl

                 ①
在最低點，重力、拉力和靜電力的合力提供向心力，假設靜電力向下，根據牛頓第二定律，有
T-mg-F=m

v2

l

     ②
解得
F=mg
故B滴點的場強為：E=

F

q

=

mg

q

故選A．

點評：本題關鍵是對小球從A到B過程運用動能定理列式求出最低點速度，然后對最低點位置運用牛頓第二定律和向心力公式求解靜電力，最后根據場強定義得到電場強度．