问题 计算题

(13分)如图所示,质量为m的带电小球用长为L的绝缘细线(不可伸长)悬挂于O点,并处在场强为E、水平向左的匀强电场中,球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=370.现将小球拉至虚线所示位置(细线水平拉直,与O点相同高度)后从静止开始释放,则:

(1)小球带何种电荷,电量是多少?

(2)求小球摆动到最低点时速度v的大小和细线所受拉力FT的大小.

答案

(1) (2)

题目分析:(1)小球静止,受三个力:重力mg,水平向左电场力F=qE,绳子来力FT

可知:小球带正电

由平衡条件得:

求得:

(2)小球从水平位置摆动到最低点的过程中,

由动能定理:

求得:

小球在最低点,由动力学规律:

求得:

由牛顿第三定律可知线框受拉力大小为

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