问题
问答题
如图所示，水平向右的匀强电场E=200V/m．轻质细线长为L=0.6m，一端固定在电场中的O点，另一端系可看作质点的小球，小球的质量m=3×10-4kg，带电量q=+2×10-5C．求：
（1）当小球静止时细线与竖直方向的夹角θ；
（2）让细线刚好拉直且处于水平方向，小球从图中C点由静止释放，求小球运动到O点正下方时速度大小；
（3）让细线刚好拉直且处于竖直方向，小球从图中B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动，求小球运动到O点正下方时对细线的拉力．
答案
（1）小球所受电场力大小F=qE=4×10-3N
小球所受重力mg=3×10-3N
对小球静止时受力分析如图：
（2）根据平衡条件tanθ=
=0.8qE mg
得θ=53°
小球从图中C点由静止释放，运动到O点正下方过程中根据动能定理：
mgL+qEL=
mv2-01 2
得：v=2
m/s7
（3）B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动，运动到O点正下方过程中，根据动能定理：
mg2L=
mv′2-1 2
mv021 2
对小球在最低点时受力分析，根据牛顿第二定律得：
T-mg=m′v′2 L
解得：T=0.023N
答：（1）当小球静止时细线与竖直方向的夹角θ为53°；
（2）让细线刚好拉直且处于水平方向，小球从图中C点由静止释放，求小球运动到O点正下方时速度大小为2
m/s；7
（3）让细线刚好拉直且处于竖直方向，小球从图中B点由水平向右以4m/s的初速度开始运动，求小球运动到O点正下方时对细线的拉力为0.023N．