问题
问答题
一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为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,现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他影响,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拉力的大小.

答案
(1)小球平衡时受到绳子的拉力、重力和电场力,由平衡条件得:mgtan37°=qE
解得:E=3mg 4q
(2)电场方向变成向下后,重力和电场力都向下,两个力做功,小球开始摆动做圆周运动
由动能定理:(mg+qE)L(1-cos370)=
mv21 2
在最低点时绳子的拉力、重力和电场力的合力提供向心力,T-(mg+qE)=mv2 L
解得:T=(mg+qE)+m
=v2 L
mg49 20
答:(1)匀强电场的电场强度
;(2)3mg 4q
mg.49 20