Question

（12分）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。

Answer

（1）（2）

（3）

【解析】(1）根据动能定理：

 mglsin60° - qUBA = 0 - 0 ，

B、A两点的电势差        （4分）

（2）电场强度        （4分）

（3）小球到达B点时，悬线对小球的拉力T、重力沿半径方向的分力 mgcos30°、电场力沿半径方向的分力qEcos60°的合力是向心力：

因为           vB = 0 ,

解得           （4分）