Question

【題目】如圖所示空間有水平向右勻強電場，一根長為L，不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)繩的一端連著一個質(zhì)量為 m、帶電量為q的小球，另一端固定于O點．把小球拉直到細(xì)線與電場線平行，然后無初速度釋放．已知小球擺到最低點的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角θ，大小為300 求：

(1) 勻強電場的場強

(2)在此過程中小球最大速度，和繩子的最大拉力？

Answer 1

【答案】(1) (2) ，

【解析】（1）根據(jù)動能定理研究小球從釋放到最低點到最低點的另一側(cè)的過程列出等式，小球無初速度釋放擺到最低點的另一側(cè)的過程：
mgLcosθ-qEL（1+sinθ）=0-0=0 其中θ=30°
解得：

（2）將電場力與重力合成F合=，由圖可知，合力方向與豎直方向成30度角斜向右下，O′為對應(yīng)的“等效最低點”．

在O'點產(chǎn)生最大加速度，對應(yīng)最大拉力．由幾何關(guān)系得 α=60°．
根據(jù)動能定理研究O點到O'點，得：

聯(lián)立得：