Question

一根長(zhǎng)為l的線吊著一質(zhì)量為m的帶電量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，線與豎直方向成37°角，現(xiàn)突然將該電場(chǎng)方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔�，不考慮因電場(chǎng)的改變而帶來(lái)的其他影響，（重力加速度為g），求：
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（2）求小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)線的拉力．

Answer 1

：（1）小球平衡時(shí)受到繩子的拉力、重力和電場(chǎng)力，


由平衡條件得：mgtan37°=qE
解得：E=

3mg

4q

（2）電場(chǎng)方向變成向下后，重力和電場(chǎng)力都向下，


兩個(gè)力做功，小球開(kāi)始擺動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)
由動(dòng)能定理：

1

2

mv2=(mg+qE)L(1-cos37°)
在最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力、重力和電場(chǎng)力的合力提供向心力，T-(mg+qE)=m

v2

L

解得：T=(mg+qE)+m 

V2

L

=

49mg

20

答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=

3mg

4q

；
（2）

49

20

mg．