Question

一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，方向水平向右.已知當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置的偏角為為30^o時(shí)，小球處于平衡，如圖所示.問(wèn)：

（1）小球帶何種電荷?
（2）小球所帶的電量是多少?
（3）如果細(xì)線的偏角由向右增大到90^o，然后將小球由靜止開(kāi)始釋放，則小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方位置時(shí)，繩上拉力多大？

Answer 1

（1）正電荷
（2）
（3）

（1）由平衡條件易知小球受到向右的電場(chǎng)力，由于電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向一致，小球帶正電荷。
（2）由平衡條件得       （1）

（3）小球從釋放到最低點(diǎn)過(guò)程，由動(dòng)能定理
       （2）
在最低點(diǎn)，由牛頓第二定律
         （3）
聯(lián)立（1）（2）（3）得