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＝1.0×10－6 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）將小球拉到最低點由靜止釋放，當小球運動到繩與豎直方向夾角為θ＝37°處時細繩的拉力。

Answer 1

【答案】(1) 4.0×10－4 kg (2) 7×10－3 N

【解析】

（1）因為F＝qE＝3.0×10－3 N

由平衡知識可知

qE＝mgtan θ

解得：

m＝4.0×10－4 kg

（2）從最低點到θ＝37°對小球由動能定理得：

qElsinθ－mgl(1－cos θ)＝mv2

在θ＝37°處由牛頓第二定律得：

T－(mgcosθ+qEsinθ)=m

聯(lián)立解得：

T=7×10－3 N