Question

(12分) 如圖所示，勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的方向與水平方向成角，有一帶電量為，質(zhì)量為的小球，用長為的絕緣細(xì)線懸掛于O點，當(dāng)靜止時，細(xì)線恰被拉成水平方向，重力加速為g，求：

（1）小球的電性及勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E的大小；
（2）若突然改變勻強(qiáng)電場方向，使其豎直向下，求小球擺到最低點時的速度及繩子的拉力大小。

Answer 1

(1) 　(2)

解析試題分析： (1)以小球為研究對象，根據(jù)平衡條件及電場力方向與場強(qiáng)方向關(guān)系知，受力情況如圖所示，由于電場力方向與場強(qiáng)方向相同，所以小球帶正電．在三角形中，有，
解得：

(2) 若突然改變勻強(qiáng)電場方向，使其豎直向下，則小球由水平位置開始做豎直平面內(nèi)圓弧運動，設(shè)小球擺到最低點時的速度為v，在下擺過程由動能定理得：　　解得：
在最低點處，根據(jù)牛頓第二定律得：　　解得：
考點：本題考查帶電粒子在電場中的運動及平衡問題，同時考查考生對電場強(qiáng)度、平衡條件、力的合成與分解、動能定理及牛頓第二定律的理解和應(yīng)用．