Question

一個質量為m、帶+q電量的小球，用長L的絕緣細線懸吊在豎直向下的場強為E的勻強電場中．如果將細線拉至與豎直方向成θ角，然后將小球無初速釋放，如圖所示．求小球運動到最低點時細線的拉力多大．

Answer 1

設小球通過最低點時的速度為v，
根據動能定理：mgL(1-cosθ)+qEL(1-cosθ)=

1

2

mu2-0；
解得v=

(2g+ 2qE m )L(1-cosθ)

；
根據牛頓第二定律：F=m

v2

L

；
設線的拉力為T，則T-mg-qE=m

v2

L

；
解得T=3mg+3qE-2（mg+qE）cosθ
答：小球運動到最低點時細線的拉力為3mg+3qE-2（mg+qE）cosθ．