Question

【題目】如圖所示，一條長(zhǎng)為L的細(xì)線，上端固定，將它置于一充滿空間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向水平向右。已知當(dāng)細(xì)線向右偏離豎直方向的偏角為θ時(shí)，帶電小球處于平衡狀態(tài)。求：

（1）小球帶何種電性？電量為多少？

（2）如果使細(xì)線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β，且自由釋放小球，則β為多大時(shí)，才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時(shí)，小球的速度又剛好為零？

Answer 1

【答案】（1）正電； （2）

【解析】（1）小球受到豎直向下的重力，繩子的拉力，如果要使小球在圖中位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，則受到水平向右的電場(chǎng)力，與電場(chǎng)方向相同，故小球帶正電，

小球平衡狀態(tài)：

（2）將細(xì)線的偏角由向右增大到，由靜止開(kāi)始釋放后，小球運(yùn)動(dòng)到到懸點(diǎn)正下方位置時(shí)速度為O，根據(jù)動(dòng)能定理得：

又，
聯(lián)立以上各式，整理得到： ，所以