Question

【題目】如圖所示，長l=1 m的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°。已知小球所帶電荷量q=1.0×10–5 C，勻強電場的場強E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8.，求：

(1)小球的質量m；

(2)將電場突然改為豎直向下，小球回到最低點時對輕質細繩的拉力的大小。

Answer 1

【答案】⑴4.0×10-3kg；⑵9.8×10-2N

【解析】

（1）根據電場強度定義式可知，小球所受電場力大小為

小球受mg、繩的拉力T和電場力F作用，如圖所示

根據共點力平衡條件和圖中幾何關系有

代入數據解得

（2）將電場突然改為豎直向下，小球將受到豎直向下的重力mg和電場力F，以及繩的拉力T的作用。由動能定理得

聯立解得