◎ 题目

已知如图，匀强电场方向水平向右，场强E=1.5×106V/m，丝线长l=40cm，上端系于O点，下端系质量为m=1.0×10-4kg，带电量为q=+4.9×10-10C的小球，将小球从最低点A由静止释放，求： （1）小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角多大？ （2）摆动过程中小球的最大速度是多大？（g=9.8m/s2）

◎ 答案

（1）在小球运动过程中，重力与电场力是恒定的，则可将此两个力等效成一个力，因此相当于小球受到拉力与等效一个力，类似于“歪摆”，这个“歪摆”． 由于已知电场力Fe=qE=4.9×10-10×1.5×106N=7.35×10-4 N 而重力G=mg=1.0×10-4×9.8N=9.8×10-4 N 因此F：G=3：4，所以摆动到平衡位置时丝线与竖直方向成37°角，因此最大摆角为74°． （2）小球通过“最低点”即平衡位置时速度最大．在摆过程中拉力不做功，等效的力做正功， 所以由动能定理： 12+( 3 4 )2 mgl(1-cos37°)= 1 2 mvB2-0，    解之得：vB=1.4m/s． 答：（1）小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角74° （2）摆动过程中小球的最大速度是1.4m/s．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“已知如图，匀强电场方向水平向右，场强E=1.5×106V/m，丝线长l=40cm，上端系于O点，下端系质量为m=1.0×10-4kg，带电量为q=+4.9×10-10C的小球，将小球从最低点A由静止释放，…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】，【动能定理】，【带电粒子在电场中运动的综合应用】  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。