精英家教網(wǎng)如圖所示，一條長為L的細(xì)線，上端固定，將它置于一充滿空間的勻強(qiáng)電場中，
場強(qiáng)大小為E，方向水平向右．已知當(dāng)細(xì)線向右偏離豎直方向的偏角為θ時，帶電小球處于平衡狀態(tài)．求：
（1）小球帶何種電性？電量為多少？
（2）如果使細(xì)線向右與豎直方向的偏角由θ增大為β，且自由釋放小球，則β為多大時，才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時，小球的速度又剛好為零？
分析：（1）小球在電場中受到重力、電場力和細(xì)線的拉力而處于平衡狀態(tài)．根據(jù)細(xì)線偏離的方向，分析電場力方向，確定小球的電性．根據(jù)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）將細(xì)線的偏角由θ增大為β，且自由釋放小球，在細(xì)線達(dá)到豎直位置的過程中重力和電場力做功，根據(jù)動能定理求出小球的位置．
解答：精英家教網(wǎng)解：（1）由圖可知，小球所受電場力方向水平向右，場強(qiáng)也水平向右，則小球帶正電荷．以小球為研究對象，分析受力，作出力圖如圖．根據(jù)平衡條件得：
qE=mgtanθ
得到：q=
mgtanθ
E

（3）將細(xì)線的偏角由θ向右增大到β，由靜止開始釋放后，小球運(yùn)動到到懸點(diǎn)正下方位置時速度為O，根據(jù)動能定理得：
mgL（1-cosβ）-qELsinβ=0-0
又qE=mgtanθ
sin2β+cos2β=1
聯(lián)立以上各式，整理得到：tan
β
2
=tanθ，所以：β=2θ
答：（1）小球帶正電荷．小球所帶的電量是q=
mgtanθ
E
．
（2）則β應(yīng)為2θ時才能使細(xì)線到豎直位置時，小球的速度剛好為零．
點(diǎn)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(guī)律，分析受力是基礎(chǔ)，要培養(yǎng)分析受力情況、作力圖的習(xí)慣．
練習(xí)冊系列答案
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如圖所示，一條長為L的細(xì)線，上端固定，將它置于一勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小為E，水平向右，已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置的偏角為α?xí)r，小球處于平衡狀態(tài)．
（1）小球帶何種電荷？電量是多少？
（2）如果使細(xì)線的偏角由α增大到?，然后由靜止釋放，則?應(yīng)為多大，才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時，小球的速度剛好為零？
（3）如果將小球向左方拉成水平，此時線被拉直，那么放手后小球?qū)⒆鲈鯓拥倪\(yùn)動？小球開始運(yùn)動后經(jīng)多長時間線又被拉直？

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如圖所示，一條長為l的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E，方向水平向右，已知細(xì)線離開豎直位置的偏角為?時，小球處于平衡狀態(tài)，則：
（1）小球帶何種電荷？（2）求出小球所帶的電荷量．?
?

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一條長為L的細(xì)線，上端固定，下端栓一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于一勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度大小為E，方向水平向右，已知細(xì)線離開豎直位置的偏角為α?xí)r，小球處于平衡．
（1）小球帶何種電荷？求出小球所帶的電量．
（2）如果使細(xì)線的偏角由α增大到φ，然后將小球由靜止釋放，則φ為多大才能使在細(xì)線到達(dá)豎直位置時，小球的速度剛好為零？
（3）當(dāng)細(xì)線與豎直方向成α角時，至少要給小球一個多大的沖量，才能使小球做圓周運(yùn)動？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一條長為L的細(xì)線上端固定在O點(diǎn)，下端系一個質(zhì)量為m的小球，將它置于一個很大的方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，已知小球在B點(diǎn)時平衡，細(xì)線與豎直線的夾角為45°，求：
（1）現(xiàn)將小球提至某一位置懸線伸直，試通過計算說明此時懸線與豎直方向夾角應(yīng)為多大，才能使小球由靜止釋放后運(yùn)動至最低點(diǎn)時，小球速度恰好為零？
（2）當(dāng)細(xì)線與豎直方向成45°角時，至少要給小球一個多大的速度，才能使小球做完整的圓周運(yùn)動？（結(jié)果可保留根號）

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