(2004?杭州一模)一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场

(2004?杭州一模)一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平.已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处... (2004?杭州一模)一条长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平.已知当细线离开竖直位置的偏角为α时,小球处于平衡如图所示,问:(1)小球带何种电?(2)小球所带的电量是多少?(3)如果细线的偏角由α增大到φ,然后将小球由静止开始释放,则φ应为多大时才能使细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零? 展开
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楠祎9378
2014-11-17 · 超过54用户采纳过TA的回答
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(1)由图可知,小球所受电场力方向水平向右,场强也水平向右,则小球带正电荷.
(2)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=mgtanα
得到:q=
mg
E
tanα

(3)将细线的偏角由α向右增大到φ,由静止开始释放后,小球运动到到悬点正下方位置时速度为O,根据动能定理得
    mgL(1-cosφ)-qELsinφ=0-0
又qE=mgtanα
sin2φ+cos2φ=1
联立以上各式,整理得到:tan
φ
2
=tanα
,所以:φ=2α
答:(1)小球带正电荷.
(2)小球所带的电量是q=
mg
E
tanα

(3)则φ应为2α时才能使细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零.
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