Question

一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．

一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将细线与小球拉成水平，释放后小球由静止开始向下摆动，小球向左偏离竖直方向的最大角度为37°．试求：（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g）（1）匀强电场的场强大小；（2）小球运动到最低点绳子的拉力．

Answer 1

（1）从小球释放后到运动到最大角度的过程中，根据动能定理得：
mgLcos37°-qEL（1+sin37°）=0    
解得：E=

mg

2q

（2）小球从释放到运动到最低点的过程中，根据动能定理得：
mgL-qEL=

1

2

mvB2①
在最低点，根据向心力公式得：
T-mg=m

vB2

L

②
由①②解得：T=2 mg
答：（1）匀强电场的场强大小为

mg

2q

；
（2）小球运动到最低点绳子的拉力为2 mg．