Question

如图所示，一长为L的细线上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于一水平向右的匀强电场E中，当细

如图所示，一长为L的细线上端固定，下端拴一质量为m的带电小球，将它置于一水平向右的匀强电场E中，当细线偏角为θ=45°时，小球处于平衡状态，试问：（1）小球的带电荷量q多大？（2）若细线的偏角θ从45°增加到90°，然后由静止释放小球，细线到达竖直位置时小球速度？该位置绳子对球的拉力为多少？

Answer 1

（1）以小球为研究对象，分析受力，作出力图如图．根据平衡条件得：
qE=mgtanθ
得到：q=

mg

E

；
（3）将细线的偏角由45°向右增大到90°，由静止开始释放后，设小球运动到到悬点正下方位置时速度为v，根据动能定理得
mgL-qEL=

1

2

mv²-0
又qE=mg
得到：v=0①
又由牛顿第二定律得，T-mg=m

v2

L

②
联立①②解得：T=mg
答：（1）小球的带电荷量q为

mg

E

；
（2）若细线的偏角θ从45°增加到90°，然后由静止释放小球，细线到达竖直位置时小球速度为0，该位置绳子对球的拉力为mg．