如圖所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L不可伸長的絕緣細線拴住一質量為m，帶電荷量為q的小球1，線的上端固定...

問題詳情：

如圖所示，在水平方向的勻強電場中，用長為L不可伸長的絕緣細線拴住一質量為m，帶電荷量為q的小球1，線的上端固定於O點，若在B點同一水平線上的左方距離為r處固定另一帶電小球2，小球1恰好在B點處於靜止狀態，當拿走小球2後，小球1由靜止開始向上擺動，當細線轉過120°角到達A點時的速度恰好為零，此時OA恰好處於水平狀態，設整個過程中細線始終處於拉直狀態，靜電力常量為k．試求：

（1）BA兩點間的電勢差U；

（2）勻強電場的場強E的大小；

（3）小球2的帶電量Q．

【回答】

（1）小球1從B到A過程，由動能定理得：qU﹣mgLcos30°=0﹣0，解得：U=

（2）BA間沿電場線的距離為：d=L+Lsin30°，在勻強電場，有：E=

所以聯立以上三式得：E=

（3）未拿走球2時，小球1恰好處於靜止狀態，小球1和2間的作用力為：F庫=k

小球1受力平衡，則有水平方向：Fsin30°+qE=k ，    豎直方向：Fcos30°=mg

所以解得：Q=

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：計算題