Question

（10分）如圖所示，一長為L的細(xì)線上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一水平向右的勻強(qiáng)電場E中，當(dāng)細(xì)線偏角為θ=45⁰時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)，

試問:(1)小球的帶電荷量q多大?
(2)若細(xì)線的偏角θ從45⁰增加到90⁰，然后由靜止釋放小球，細(xì)線到達(dá)豎直位置時(shí)小球速度?該位置繩子對球的拉力為多少？

Answer 1

解（1）q ="mg/E" (2) T=mg

試題分析：
（1）小球在電場中受到重力、電場力和細(xì)線的拉力而處于平衡狀態(tài)．根據(jù)細(xì)線偏離的方向，分析電場力方向，確定小球的電性．
（2）根據(jù)平衡條件和電場力公式F=qE，列方程求出小球所帶的電量．
（3）將細(xì)線的偏角由θ從45⁰增加到90⁰，由靜止開始釋放后，根據(jù)動(dòng)能定理求出小球運(yùn)動(dòng)到懸點(diǎn)正下方時(shí)的速度，再由牛頓第二定律求出繩上的拉力．
解（1）mg=qE    3分
q ="mg/E"
(2)釋放后  mgl-qEl= mv²/2-0 
V =0       4分
T-mg=mv²/l  3分
T=mg
點(diǎn)評：本題整合了物體的平衡、牛頓第二定律和動(dòng)能定理等多個(gè)規(guī)律，分析受力是基礎(chǔ)，要培養(yǎng)分析受力情況、作力圖的習(xí)慣．