问题
选择题
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质量m电量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°位置B时速度为零.以下说法正确是( )
A.小球重力与电场力的关系是mg=
qE3
B.小球重力与电场力的关系是qE=
mg3
C.球在B点时细线拉力为T=
mg3 3
D.球在B点时细线拉力为T=2qE

答案
(1)类比单摆,根据对称性可知,小球处在弧线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:
qEsin30°=mgcos30°,化简可知Eq=
mg,选项A错误、B正确;3
(2)小球到达B点时速度为零,向心力为零,则沿细线方向合力为零,此时对小球受力分析可知:T=qEcos60°+mgsin60°,故细线拉力T=
mg,选项C、D错误.3
故选B.