问题 计算题

如图所示,在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O,用一根长度为L=0.40m的绝缘细线把质量为m=0.20kg,带有正电荷的金属小球悬挂在O点,电荷量q = 0.5C小球静止在B点时,细线与竖直方向的夹角为θ=37°.现将小球拉至位置A使细线水平后由静止释放,求:

(1)匀强电场的场强大小;

(2)小球通过最低点C时细线对小球的拉力大小.

(取g = 10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80)

答案

(1)取小球为研究对象,静止时

 = tanθ                  

解得:E=3N/C                ②

(2)小球从A到C的运动过程由动能定理得:

mgL –EqL = mv2              ③

到达最低点时竖直方向由牛顿第二定律得:

FT-mg = m                  ④

解得:FT =" 3mg-2qE" =" 3N          " ⑤

评分标准:①③④每式2分,其余每式l分

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