Question

2．如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長為L的絕緣細線把質量為m、帶有電荷量為q的正電荷金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時細線與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g．求：
（1）勻強電場強度E．
（2）現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，小球運動通過最低點C時的速度大小．

Answer 1

分析 （1）小球在B點處于靜止狀態(tài)，對小球進行受力分析，根據(jù)平衡條件即可求解；
（2）對小球從A點運動到C點的過程中運用動能定理即可解題；

解答 解：（1）小球在B點處于靜止狀態(tài)，對小球進行受力分析可知，小球受重力、繩子拉力以及向右的電場力作用，根據(jù)平衡條件得：
F=mgtanθ
由F=Eq可得：
E=$\frac{mgtanθ}{q}$；方向水平向右；
（2）對小球從A點運動到C點的過程中運用動能定理得：
mgL-FL=$\frac{1}{2}$mv²
解得：V_c=$\sqrt{2gL（1-tanθ）}$
答：（1）勻強電場強度E為$\frac{mgtanθ}{q}$；方向水平向右；
（2）現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，小球運動通過最低點C時的速度大小為$\sqrt{2gL（1-tanθ）}$．

點評 本題主要考查了帶電粒子在電場中的運動問題，要注意明確電場的性質，然后再按照共點力平衡以及動能定理的規(guī)律分析求解即可．