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如图所示,一长为L的绝缘细线下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电...

如图所示,一长为L的绝缘细线下端拴一质量为m的带电小球,将它置于一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右,已知当细线偏离竖直方向的夹角为θ时,小球处于平衡,问:
(1)小球带何种电荷?所带电荷量为多少?
(2)若使细线的偏角由θ增大到α,然后将小球由静止释放,则α应为多大,才能使在小球到达竖直位置时,小球的速度刚好为零?

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(1)由题细线向右偏离竖直方向,小球受到的电场力水平向右,根据电场力方向与电场强度方向的关系,判断小球的电性.根据平衡条件求出电量. (2)若使细线的偏角由θ增大到α,将小球由静止释放过程中,重力和电场力对小球做功,根据动能定理求解α. 【解析】 (1)根据平衡条件可知,小球受电场力方向与场强方向相同,则小球带正电 由平衡条件得      Eq=mgtanθ   则q=       (1) (2)将小球由静止释放过程中,重力做正功,电场力做负功,动能的变化量为零,根据动能定理得 mgL(1-cosα)-EqLsinα=0      (2) 联立(1)(2)式得 α=2θ 答:当α=2θ时才能使在小球到达竖直位置时,小球的速度刚好为零.
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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

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