Question

如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為L=0.40m的絕緣細線把質(zhì)量為m=0.20kg，帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點，電荷量q=0.5C小球靜止在B點時，細線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A使細線水平后由靜止釋放，（取g=10m/s²，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：
（1）勻強電場的場強大小；
（2）小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小．

Answer 1

分析：（1）小球在B點處于靜止狀態(tài)，對小球進行受力分析，根據(jù)平衡條件即可求解；
（2）對小球從A點運動到C點的過程中運用動能定理即可解題；
（3）在C點，小球受重力和細線的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式即可求解．

解答：解：（1）小球在B點處于靜止狀態(tài)，根據(jù)平衡條件得   
  對小球進行受力分析，根據(jù)平衡條件得：
          qE=mgtanθ
解得：E=3N/C．
（2）對小球從A點運動到C點的過程中運用動能定理得：
   mgL-qEL=

1

2

mv²
解得：v_c=1.4m/s
在C點，小球受重力和細線的合力提供向心力，根據(jù)向心力公式得：
   T-mg=m

v2

L

解得：T=2.7N
答：
（1）勻強電場的場強大小為3N/C；
（2）小球通過最低點C時細線對小球的拉力大小為2.7N．

點評：本題主要考查了動能定理及向心力公式的直接應用，難度適中．