问题
计算题
一长为l且不可伸长的绝缘细线,一端固定于O点,另一端拴一质量为m、带电量为q的小球,处于匀强电场中,开始时,将线在水平位置拉直,小球静止在A点,如图所示。释放小球,小球由静止开始向下摆动,当小球摆到B点时速度恰好为零。
(1)判断小球所带电荷的性质;
(2)求匀强电场的场强大小;
(3)求小球速度最大时的位置及最大速度的大小。
答案
解:(1)由题意可得小球带正电
(2)小球由A→B过程中,由动能定理得mglsinθ-qEl(1-cosθ)=0
(3)当小球到达C点时,小球速度最大,C点即为平衡位置
在此位置满足
α=30°
A→C由动能定理可得