Question

求助一道物理题

如图所示，在场强大小为E的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球，另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A，然后将小球由静止释放，小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B时速度为零。以下说法正确的是
A．小球重力与电场力的关系是mg=根号3 Eq
B．小球重力与电场力的关系是Eq= 根号3mg
C．球在B点时，细线拉力为T= 根号3mg
D．球在B点时，细线拉力为T=2Eq

Answer 1

BC
如果电场方向是水平的，则由小球受到的重力、电场力、绳拉力的合力为0，得
F电 / mg＝tan 60
F电＝q*E
所求电场强度是　E＝mg*tan 60 / q=根号3mg/q

在B点时 重力和电场力合力F为2mg与水平线夹角30度向下
拉力T与F合力沿绳垂直方向 与水平线成30度角向上 由三角形法则
T=√3mg=qE

Answer 2

关于重力与电场力，可以用动能定理来解，即W重-W电=0，即mgRsin60°=EqR（1-cos60°）得Eq= mg*根号3，A错误、B正确。
B点静止，则有sin60°=mg/F，所以F=2/3*根号3mg，C错误。
或者cos60°=Eq/F，F=2Eq。D正确。

追问

BC正确的

Answer 3

根据对称性可知，小球处在AB中点位置时切线方向合力为零，此时细线与水平方向夹角恰为30°，根据三角函数关系可得：qEsin 30°＝mgcos 30°，化简可知选项A错误，B正确；小球到达B点时速度为零，则沿细线方向合力为零，此时对小球受力分析可知：FT＝qEsin 30°＋mgcos 30°，化简可知FT＝mg，选项C、D均错误．