Question

如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球．现将此装置放在水平向右的

如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球．现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角．重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．（1）判断小球的带电性质；（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；（3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度大小．

Answer 1

（1）由图可知，小球受到的电场力方向向左，电场方向向右，所以小球带负电． （2）小球受三个力作用处于平衡状态，有tan37°= mg qE 可得：E= 4mg 3q ． （3）小球从水平位置到竖直方向的过程中重力和电场力做功，根据动能定理得mgL-qEL= 1 2 m v 2 联立解得 v= gl 2 答：（1）小球带负电 （2）匀强电场电场强度的大小为 4mg 3q ． （3）小球经过A点时的速度为v= gl 2