问题 填空题

质量为m、带电量为+q的小球用一绝缘细线悬于O点,开始时它在A、B之间来回摆动,OA、OB与竖直方向OC的夹角为θ(如图所示).

(1)如果当它摆到B点时突然施加一竖直向上的、大小为E=

mg
q
的匀强电场,则此时线中的拉力T1=______;

(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的,则当小球运动到B点时线的拉力T2=______.

答案

(1)电场力F=qE=mg,故电场力与重力平衡;运动到最高点加电场,小球由于惯性保持静止,故细线的拉力为零;

(2)如果这一电场是在小球从A点摆到最低点C时突然加上去的,由于重力与电场力平衡,故此后小球做匀速圆周运动,拉力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:

T2=m

v2
l

从A到C过程,根据动能定理,有:

mgl(1-cosθ)=

1
2
mv2

联立解得:

T2=2(1-cosθ)mg

故答案为:

(1)0;

(2)2(1-cosθ)mg.

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