Question

一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線吊著一質(zhì)量為m的帶電小球靜止場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絲線與豎直方向成37°角，（重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：                                                     

①小球的帶電性質(zhì)；                                                                                                   

②小球的帶電量；                                                                                                       

③現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌�大小不變，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響，求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度和絲線的拉力．                                                                                                                        

                                                                                                       

                                                                                                                                   

Answer 1

解：①由平衡條件可判斷小球一定受水平向右的電場(chǎng)力，電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故小球帶正電．

②小球的受力示意圖如上所示，根據(jù)平衡條件得：qE=mgtan37°①

得 q==

③將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌�大小不變，小球所受的電�?chǎng)力方向也將變到向下方向，小球開(kāi)始向下擺動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理得：

   （mg+qE）L（1﹣cos37°）= ②

由①②解得：小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度 v= ③

在最低點(diǎn)，由細(xì)線的拉力和重力、電場(chǎng)力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：

   T﹣mg﹣qE=m  ④

由③④解得：T=mg

答：

①小球帶正電．

②小球的帶電量為；

③現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳碌�大小不變，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響，小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度為，絲線的拉力為mg．