Question

一根长为l的丝线吊着一质量为m带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，丝线与竖直方向成37度角

现突然将该电场方向变为向下且大小不变不考虑其他影响，（重力加速度为g）。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；（2）小球经过最低点时丝线的拉力

Answer 1

解析：(1)小球静止在电场中的受力如图所示：
显然小球带正电，由平衡条件得：
mgtan 37°＝Eq①
故E＝3mg4q②

(2)电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功．由动能定理：
(mg＋qE)l(1－cos 37°)＝12mv2③
由圆周运动知识，在最低点时，
F向＝FT－(mg＋qE)＝mv2l④
联立以上各式，解得：FT＝4920mg⑤

答案：(1)3mg4q　(2)4920mg

Answer 2

17．解： (1) 小球静止在电场中受力如图：
显然小球带正电， 由平衡条件得： ………… ① 4分
故 ……………………… ② 2分
(2) 电场方向变成向下后，小球开始摆动做圆周运动，重力、电场力对小球做正功。
由动能定理： …………… ③ 4分
由圆周运动知识，在最低点时，
…………………… ④ 4分
由③，④得： …………………… ⑤ 2分