Question

8．如圖所示，質(zhì)量為m，電荷量為q的小球用絕緣細(xì)線懸掛在0點(diǎn)，放在勻強(qiáng)電場中，在圖示位置處于平衡狀態(tài)，懸線長L，懸線與豎直夾角60°．
（1）小球帶何種電性？
（2）勻強(qiáng)電場E的大�。�
（3）若突然撤去電場，求懸線對小球的最大拉力？

Answer 1

分析 （1）對小球受力分析，判斷出電性
（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡，求出電場強(qiáng)度大小
（3）根據(jù)動能定理求的到達(dá)最低端的速度，由牛頓第二定律求的最大拉力

解答 解：（1）小球受到向右的電場力，故小球帶正電；
（2）由平衡條件下知：qE=mgtan60°解得E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$
（3）由機(jī)械能守恒定律知：mgl（1-cos60°）=$\frac{1}{2}$mv²
在最低點(diǎn)由牛頓第二定律知：F-mg=$\frac{m{v}^{2}}{L}$
解得：F=2mg
答：（1）小球帶正電
（2）勻強(qiáng)電場E的大小為$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$
（3）若突然撤去電場，懸線對小球的最大拉2mg

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡和動能定理及牛頓第二定律進(jìn)行求解