一長為L的細線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中．開始時，將細線與小球拉成水平，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉(zhuǎn)過60°角時，小球到達B點速度恰好為零．試求：（重力加速度為g）
（1）A、B兩點的電勢差UAB；
（2）勻強電場的場強大小．
分析：（1）由題，小球從A點由靜止擺動到B點的過程中，重力做正功為mgLsin60°，電場力做負功為qUAB，動能的變化量為0．根據(jù)動能定理求出A、B兩點的電勢差UAB；
（2）由圖看出AB兩點沿電場方向的距離為d=L-Lcos60°，由公式U=Ed求解勻強電場的場強大小E．
解答：解：
（1）小球由A→B過程中，由動能定理：
mgLsin60°+WAB=0，
又WAB=qUAB，
得到UAB=-
mgLsin60°
q
=-
3
mgL
2q

（2）B、A間的電勢差為UBA=-UAB=
3
mgL
2q

則電場強度E=
UBA
d
=
UBA
L-Lcos60°
=
3
mg
q
．
答：
（1）A、B兩點的電勢差UAB=-
3
mgL
2q
；
（2）勻強電場的場強大小是
3
mg
q
．
點評：電勢差是描述電場的能的性質(zhì)的物理量，與電荷的電勢能變化有關(guān)，常常應(yīng)用動能定理研究電勢差．
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相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)一長為L的細線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中，開始時，將線與小球拉成水平，然后釋放小球由靜止開始向下擺動，當細線轉(zhuǎn)過60°角時，小球到達B點速度恰好為零．試求：
（1）AB兩點的電勢差UAB；
（2）勻強電場的場強大小；
（3）小球到達B點時，細線對小球的拉力大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一長為L的細線，上端固定，下端栓一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電小球，處于水平向右的勻強電場中．已知小球在B點靜止時細線與水平方向夾角為60°．現(xiàn)將細線與小球拉到與O點在同一水平面上的A點，然后由靜止釋放小球，重力加速度為g
試求：（1）勻強電場的場強大��；
（2）小球到達B點時，小球的速度為多少？
（3）小球到達B點時，細線對小球的拉力的大小為多少？

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省高二上期中考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

（8分）一長為L的細線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強電場中。開始時，將細線與小球拉成水平，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉(zhuǎn)過60°角時，小球到達B點速度恰好為零。試求：

（1）A、B兩點的電勢差

（2）勻強電場的場強大��；

（3）小球到達B點時，細線對小球的拉力大小。

 

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科目：高中物理 來源：2014屆江西省南昌市高二第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

(12分)如圖所示，一長為L的細線，上端固定，下端栓一質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電小球，處于水平向右的勻強電場中。已知小球在B點靜止時細線與水平方向夾角為60°.現(xiàn)將細線與小球拉到與O點在同一水平面上的A點，然后由靜止釋放小球，試求：(已知重力加速度為g)

 

 (1)勻強電場的場強大�。�

(2)小球向下擺動到達B點時的速度；

(3)小球到達B點時，細線對小球的拉力的大小為多少?

 

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