Question

如下圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的帶電小球，用長(zhǎng)為L的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向30°角.

求：

   （1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小；

   （2）若把細(xì)線拉至水平方向的A點(diǎn)，由靜止釋放小球，小球越過(guò)OB后，在左側(cè)細(xì)線與OB的最大夾角.

   （3）在（2）問(wèn)中，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線上的拉力.

Answer 1

解：（1）小球平衡時(shí)，受力如圖。由平衡條件得

         ①

       ∴勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為

   （2）設(shè)小球越過(guò)OB到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線與OB的夾角為α.

       從釋放到到達(dá)最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理得

        ②

         

   （3）設(shè)小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為v₀.

       從A到B，由動(dòng)能定理得 ③

       在B點(diǎn)     ④

       細(xì)線上的拉力