如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定...

问题详情：

如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L不可伸长的绝缘细线拴住一质量为m，带电荷量为q的小球1，线的上端固定于O点，若在B点同一水平线上的左方距离为r处固定另一带电小球2，小球1恰好在B点处于静止状态，当拿走小球2后，小球1由静止开始向上摆动，当细线转过120°角到达A点时的速度恰好为零，此时OA恰好处于水平状态，设整个过程中细线始终处于拉直状态，静电力常量为k．试求：

（1）BA两点间的电势差U；

（2）匀强电场的场强E的大小；

（3）小球2的带电量Q．

【回答】

（1）小球1从B到A过程，由动能定理得：qU﹣mgLcos30°=0﹣0，解得：U=

（2）BA间沿电场线的距离为：d=L+Lsin30°，在匀强电场，有：E=

所以联立以上三式得：E=

（3）未拿走球2时，小球1恰好处于静止状态，小球1和2间的作用力为：F库=k

小球1受力平衡，则有水平方向：Fsin30°+qE=k ，    竖直方向：Fcos30°=mg

所以解得：Q=

知识点：带电粒子在电场中的运动

题型：计算题