Question

（2008?臨沂一模）如圖所示，真空中O點(diǎn)處固定一點(diǎn)電荷Q，同時(shí)在O點(diǎn)通過絕緣細(xì)線懸掛一帶電荷量為q質(zhì)量為m的小球，開始時(shí)細(xì)線與小球處在水平位置且靜止，釋放后小球擺到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線的拉力為4mg，則固定電荷Q在最低點(diǎn)B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小為（　　）

• A．

  mg

  q

• B．

  2mg

  q

• C．

  3mg

  q

• D．

  2 mg

  q

Answer 1

分析：小球從A到B過程，受重力、拉力和靜電力，由于拉力和靜電力與速度垂直，不做功，故只有重力做功，運(yùn)用動(dòng)能定理求解出B點(diǎn)速度；在B點(diǎn)，重力、拉力和靜電力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式分析求解出靜電力的大小和方向，最后根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義得到B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

解答：解：小球從A到B過程，受重力、拉力和靜電力，只有重力做功，運(yùn)用動(dòng)能定理得到
mgl=

1

2

mv2
解得
v=

2gl

                 ①
在最低點(diǎn)，重力、拉力和靜電力的合力提供向心力，假設(shè)靜電力向下，根據(jù)牛頓第二定律，有
T-mg-F=m

v2

l

     ②
解得
F=mg
故B滴點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為：E=

F

q

=

mg

q

故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是對(duì)小球從A到B過程運(yùn)用動(dòng)能定理列式求出最低點(diǎn)速度，然后對(duì)最低點(diǎn)位置運(yùn)用牛頓第二定律和向心力公式求解靜電力，最后根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)定義得到電場(chǎng)強(qiáng)度．