问题
问答题
如图所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一端固定于O点，绳长为l，O点有一电荷量为+Q（Q＞＞q）的点电荷P，现加一个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成 θ角的A点．已知静电力恒量为k．求：
（1）小球静止在A点处绳子受到的拉力的大小；
（2）外加电场场强的大小；
（3）将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时绳受到的拉力．
答案
（1）带电小球A处于平衡，其受力如图，其中F为两点电荷间的库仑力，
T为绳子拉力，F0为外加电场给A的电场力，则
Tcosθ-mg-Fcosθs=0 ①
Fsinθ+F0-Tsinθ=0 ②
F=kqQ l2
联立式解得 T1=k
+qQ l2 mg cosθ
（2）E=
=F q mgtanθ q
（3）小球从B运动到C的过程中，Q对q的库仑力不做功，由动能定理得
mgl-qEl=
mυC2-0 1 2
在C点时 T2-k
-mg=mqQ l2 mv 2C l
联立解得 T2=k
+mg（3-2tanθ） qQ l2
答：（1）小球在A点绳子受到的拉力为k
+qQ l2 mg cosθ
（2）电场强度为
．mgtanθ q
（3）绳受到的拉力T2大小为k
+mg（3-2tanθ）qQ l2