如图所示，用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）后悬...

如图所示，用长为l的绝缘细线拴一个质量为m、带电量为+q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场E中．将小球拉至使悬线呈水平的位置A后，由静止开始将小球释放，小球从A点开始向下摆动，当悬线转过60°角到达位置B时，速度恰好为零．求：
（1）B、A两点的电势差U_BA
（2）电场强度E
（3）小球到达B点时，悬线对小球的拉力T．

（1）小球从A到B的过程中，重力做正功mgLsin60°，电场力做功为qUAB，动能的变化量为零，根据动能定理求解电势差UAB；（2）根据电场强度与电势差的关系U=Ed求解场强．式中d是AB沿电场线方向的距离，d=L-Lcos60°．（3）小球在AB间摆动时具有对称性，B处绳拉力与A处绳拉力相等，研究A处绳子的拉力得到B处绳子的拉力．在A处小球水平方向平衡，由平衡条件求解拉力．【解析】（1）小球由A到B过程中，由动能定理得： mgLsin60°+qUAB=0 所以UAB=- （2）BA间电势差为UBA=-UAB= 则场强E== （3）小球在AB间摆动，由对称性得知，B处绳拉力与A处绳拉力相等，而在A处，由水平方向平衡有： FTA=Eq=，所以FTB=FTA= 答：（1）B、A两点的电势差UBA为-；（2）电场强度E为；（3）小球到达B点时，悬线对小球的拉力T为

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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