如图所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一...

如图所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一端固定于O点，绳长为l，O点有一电荷量为+Q（Q＞＞q）的点电荷P，现加一个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成 θ角的A点．已知静电力恒量为k．求：
（1）小球静止在A点处绳子受到的拉力的大小；
（2）外加电场场强的大小；
（3）将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时绳受到的拉力．

对小球进行受力分析，根据共点力平衡，抓住合力等于零，运用正交分解求出拉力大小和电场力大小，从而求出电场强度．根据动能定理求出运动到最低点的速度，沿半径方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出绳受到的拉力T2大小．【解析】（1）带电小球A处于平衡，其受力如图，其中F为两点电荷间的库仑力， T为绳子拉力，F为外加电场给A的电场力，则 Tcosθ-mg-Fcosθs=0 ① Fsinθ+F-Tsinθ=0 ② F=k 联立式解得 T1=k+ （2）E== （3）小球从B运动到C的过程中，Q对q的库仑力不做功，由动能定理得 mgl-qEl=mυC2-0 在C点时 T2-k-mg=m 联立解得 T2=k+mg（3-2tanθ）答：（1）小球在A点绳子受到的拉力为k+ （2）电场强度为．（3）绳受到的拉力T2大小为k+mg（3-2tanθ）

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考点分析：

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试题属性

题型：解答题
难度：中等