如圖，一條長為L的細線，上端固定，下端拴一質量為m的帶電小球．將它置於一電場強度大小為E、方向水平的勻強電場中...

問題詳情：

如圖，一條長為L的細線，上端固定，下端拴一質量為m的帶電小球．將它置於一電場強度大小為E、方向水平的勻強電場中．已知當細線離開豎直線的偏角為α=30°時，小球處於平衡，問：                                                                     

（1）小球帶何種電荷？所帶電荷量           

（2）如果細線的偏角由α增大到θ=60°，然後將小球由靜止釋放，則在細線擺到豎直位置時，小球的速度為多大？                                                                          

【回答】

考點：  共點力平衡的條件及其應用；力的合成與分解的運用；電場強度．

專題：  共點力作用下物體平衡專題．

分析：  （1）小球在電場中受到重力、電場力和細線的拉力而處於平衡狀態．根據細線偏離的方向，分析電場力方向，確定小球的電*．根據平衡條件和電場力公式F=qE，列方程求出小球所帶的電量．

（2）根據動能定理求出細線擺到豎直位置時小球的速度．

解答：  解：（1）由圖可知，小球所受電場力方向水平向右，場強也水平向右，則小球帶正電荷．

以小球為研究對象，分析受力，作出受力示意圖如圖．根據平衡條件得：

qE=mgtanα

則：q=

（2）根據動能定理得，

mgL（1﹣cos60°）﹣qELsin60°=

qE=

聯立兩式解得，v=0．

答：（1）小球帶正電，電量為．

（2）細線擺到豎直位置時，小球的速度為0．

點評：  本題整合了物體的平衡、牛頓第二定律和動能定理等多個規律，分析受力是基礎，要培養分析受力情況、作力圖的習慣．

知識點：庫倫定律

題型：計算題