题目

在水平方向的匀强电场中,将质量为m,带电量为q的小球悬挂起来,现加一个水平方向的匀强电场,若要求小球能达到与悬挂点等高的位置,则所加的匀强电场的场强至少为?

提问时间：2021-03-30

答案

这个问题可以从能量的角度来考虑,
没有加电场的时候,物体自由下垂,设悬线长度为L,此时的重力势能为零,动能为零,如果加上外电场,小球就会上升并且运动,最小的电场是使小球达到与悬挂点等高的位置时,速度为零,也即动能为零,此时重力势能为mgL.而在此过程中电场力做功,A=EqL=mgL,从而E=mg/q为所加的匀强电场的最小值.