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如图所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一端固定于O点，绳长为l，O点有一电荷量为+Q（Q＞＞q）的点电荷P，现加一个水平向右的匀强电场，
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一端固定于O点，绳长为l，O点有一电荷量为+Q（Q＞＞q）的点电荷P，现加一个水平向右的匀强电场，小球静止于与竖直方向成 θ角的A点．已知静电力恒量为k．求：
（1）小球静止在A点处绳子受到的拉力的大小；
（2）外加电场场强的大小；
（3）将小球拉起至与O点等高的B点后无初速释放，则小球经过最低点C时绳受到的拉力．
◎ 答案
（1）带电小球A处于平衡，其受力如图，其中F为两点电荷间的库仑力，
T为绳子拉力，F
0
为外加电场给A的电场力，则
Tcosθ-mg-Fcosθs=0 ①
Fsinθ+F
0
-Tsinθ=0 ②
F=k
qQ
l
2
联立式解得 T
1
=k
qQ
l
2
+
mg
cosθ
（2）E=
F
q
=
mgtanθ
q
（3）小球从B运动到C的过程中，Q对q的库仑力不做功，由动能定理得
mgl-qEl=
1
2
mυ
C
2
-0
在C点时 T
2
-k
qQ
l
2
-mg=m
mv
2C
l
联立解得 T
2
=k
qQ
l
2
+mg（3-2tanθ）
答：（1）小球在A点绳子受到的拉力为k
qQ
l
2
+
mg
cosθ
（2）电场强度为
mgtanθ
q
．
（3）绳受到的拉力T
2
大小为k
qQ
l
2
+mg（3-2tanθ）
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，质量为m、电量为+q的带电小球固定于一不可伸长的绝缘细线一端，绳的另一端固定于O点，绳长为l，O点有一电荷量为+Q（Q＞＞q）的点电荷P，现加一个水平向右的匀强电场，…”主要考查了你对 【向心力】，【动能定理】，【库仑定律】，【电场强度的定义式】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/258859.html
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