Question

如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可 伸长的绝缘细线的一端连着一个带电量为q、质量为m的带正

如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，一不可 伸长的绝缘细线的一端连着一个带电量为q、质量为m的带正电的小球，另一端固定于O点．把小球拉起至细线与场强平行，然后无初速释放．小球摆到最低点的另一侧时线与竖直方向的最大夹角为θ，θ=37°．求：（1）电场强度E的大小；（2）小球经过最低点时对绳子的拉力．

Answer 1

（1）对小球，由动能定理得：
mglcosθ-Eql（1+sinθ）=0，解得：E＝

mg

2q

；
（2）对小球，由动能定理得：mgl-qEl=

1

2

mv²-0，
在最低点，由牛顿第二定律得：F-mg=m

v2

l

，
解得：F=2mg，由牛顿第三定律可知，
对绳子的拉力：F′=F=2mg，方向竖直向下；
答：（1）电场强度E的大小为

mg

2q

；
（2）小球经过最低点时对绳子的拉力大小为2mg，方向竖直向下．