Question

【題目】在方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絕緣細(xì)線的一端連著一個(gè)質(zhì)量為的帶電小球，另一端懸掛于O點(diǎn)．將小球拿到A點(diǎn)（此時(shí)細(xì)線與電場(chǎng)方向平行）無初速釋放，已知小球擺到B點(diǎn)時(shí)速度為零，此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角為θ=30，請(qǐng)你完成：

（1）經(jīng)過計(jì)算得出小球的平衡位置；

（2）小球靜止于平衡位置時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力大小．

（3）當(dāng)小球從A到B的過程中當(dāng)小球速度最大時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力．

Answer 1

【答案】（1）平衡時(shí)，繩與豎直方向夾角300，偏向右下（2）（3）

【解析】(1)小球平衡時(shí)在C點(diǎn)，受力分析，如圖所示：

設(shè)平衡時(shí)繩與豎直方向的夾角為α，由對(duì)稱行可知

解得：α=30°

故平衡時(shí)，繩與豎直方向夾角30°，偏向右下

(2)由圖知

解得：

(3)當(dāng)擺著等效最低點(diǎn)C時(shí)，速度最大，此時(shí)的拉力最大

對(duì)A到C，由動(dòng)能定理：

在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

解得：