问题
问答题
如图所示，长度为l的细线一端固定于O点，另一端系一质量为m的带电小球，整个装置置于水平向右的匀强电场（电场区域足够大）中，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ=60°．
（1）若将小球拉至O点右方使细线呈水平状态由静止释放，则小球的速度最大时，细线的张力为多少？
（2）现将小球拉至O点左方使细线呈水平状态由静止释放，则小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为多少？
答案
（1）电场力与重力的合力即等效重力为
=G等①mg cosθ
运动到原静止位置时速度最大，设最大速度为v，
则G等l(1-cosθ)=
mv2②1 2
T-G等=m
③v2 l
由①②③得T=2(3-
)mg3
（2）设小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为v1，由图象知小球带正电，则由动能定理知：
mgL+qEL=1 2 mV 21
tan60°=qE mg
联立得V1=2gL(1+
)3
答：（1）若将小球拉至O点右方使细线呈水平状态由静止释放，则小球的速度最大时，细线的张力为T=2(3-
)mg；3
（2）现将小球拉至O点左方使细线呈水平状态由静止释放，则小球第一次运动到O点正下方时的速度大小为V1=
．2gL(1+
)3