Question

(13分)如圖所示，質量為m的帶電小球用長為L的絕緣細線(不可伸長)懸掛于O點，并處在場強為E、水平向左的勻強電場中，球靜止時絲線與豎直方向的夾角為θ=37⁰．現將小球拉至虛線所示位置(細線水平拉直，與O點相同高度)后從靜止開始釋放，則：

(1)小球帶何種電荷，電量是多少?
(2)求小球擺動到最低點時速度v的大小和細線所受拉力F_T的大小．

Answer 1

（1） （2）

試題分析：（1）小球靜止，受三個力：重力mg，水平向左電場力F=qE，繩子來力F_T
可知：小球帶正電
由平衡條件得：
求得：
（2）小球從水平位置擺動到最低點的過程中，
由動能定理：
求得：
小球在最低點，由動力學規律：
求得：
由牛頓第三定律可知線框受拉力大小為