问题 问答题

一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为+q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中.开始时,将细线与小球拉成水平,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零.试求:(重力加速度为g)

(1)A、B两点的电势差UAB

(2)匀强电场的场强大小.

答案

(1)小球由A→B过程中,由动能定理:

mgLsin60°+WAB=0,

又WAB=qUAB

得到UAB=-

mgLsin60°
q
=-
3
mgL
2q

(2)B、A间的电势差为UBA=-UAB=

3
mgL
2q

则电场强度E=

UBA
d
=
UBA
L-Lcos60°
=
3
mg
q

答:

(1)A、B两点的电势差UAB=-

3
mgL
2q

(2)匀强电场的场强大小是

3
mg
q

单项选择题
单项选择题