题目

一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，先突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其它影响（重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1） 匀强电场的电场强度的大小 （2） 求小球经过最低点时丝线的拉力大小． 答案： 解：小球静止在电场中受力如下图所示，显然小球带正电，由平衡条件得：  mgtan37°=qE…①故有：E= 3mg4q …②答：匀强电场的电场强度的大小为 3mg4q ； 解：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．由动能定理得：12 mv2=（mg+qE）l（1﹣cos37°）…③由圆周运动知识，在最低点时，小球受力情况如下图所示，由牛顿第二定律有：FT﹣（mg+qE）=m v2l …④由③④解得：FT= 4920 mg．答：小球经过最低点时丝线的拉力为 4920 mg．

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