Question

如圖，質(zhì)量為m=10g，電量為q=10^-4C的帶正電小球用長為L=0.3m的絕緣細線系于O點放在勻強電場中，靜止時懸線與豎直方向夾角θ=60⁰，求：
（1）電場強度；
（2）若通過外力做功將帶電小球緩慢拉至豎直方向的最低點并使
懸線拉緊，而小球最終處于靜止?fàn)顟B(tài)，問外力需做多少功？

Answer 1

（1）分析帶電小球的受力情況如圖所示，可得：
qE=mgtanθ
解得E=

mgtanθ

q

=

10×10-3×10× 3

10-4

N/C=1732N/C．


（2）用外力將小球拉至豎直方向最低點過程中，重力做正功，電場力做負功，根據(jù)動能定理得：

WF+mgL(1-cosθ)-qELsinθ=0-0，

解得：

WF=qELsinθ-mgL(1-cosθ)=0.03J

答：（1）電場強度的大小為1732N/C．
（2）外力需做0.03J的功．