问题
计算题
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),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的拉力。
答案
解:(1)小球静止在电场中受力如图:
显然小球带正电,由平衡条件得:
①
故 ②
(2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功
由动能定理: ③
由圆周运动知识,在最低点时: ④
由③④得: ⑤