题目

一根长为l的丝线吊着一质量为m带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中,丝线与竖直方向成37度角
现突然将该电场方向变为向下且大小不变不考虑其他影响,（重力加速度为g）.求：
（1）匀强电场的电场强度大小；（2）小球经过最低点时丝线的拉力
解析：(1)小球静止在电场中的受力如图所示：
显然小球带正电,由平衡条件得：
mgtan 37°＝Eq①
故E＝3mg4q②
(2)电场方向变成向下后,小球开始摆动做圆周运动,重力、电场力对小球做正功．由动能定理：
(mg＋qE)l(1－cos 37°)＝1/2mv2③
由圆周运动知识,在最低点时,
F向＝FT－(mg＋qE)＝mv2l④
联立以上各式,解得：FT＝4920mg⑤
(1)3mg4q　(2)4920mg
我想问第二问谁能给我讲讲具体思路

提问时间：2020-10-11

答案

上面的解题思路已经很清晰了,你看看是哪里不明白.可以再明确提出来.

我再简略说一下：

1、先由动能定理求出到达最底部时的速度.取初状态为37度位置,动能为零.末位置为最底部,动能为mv^2/2.
这个过程有二个力做功,重力做功WG=mg(L-Lcos 37°)=mgL(1－cos 37°)
电场力也做正功,W电=qEL(1－cos 37°)
由动能定理：W总=EK2-EK1
即WG+W电=EK2-EK1
mgL(1－cos 37°)+qEL(1－cos 37°)=mv^2/2.
整理一下就是(mg＋qE)l(1－cos 37°)＝1/2mv2 ③

2、再由圆周运动知识知F向=ma向
小球此时受到三个力：向下的重力mg、电场力qE和向上的拉力T
所以有T-mg-qE=mv^2/L
整理一下就是FT－(mg＋qE)＝mv2/L④
由③④即可得出正确结果.