如图所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至细线与电场方向平行，然后无初速释放，已知小球

问题描述：

如图所示，在方向水平的匀强电场中，一个不可伸长的不导电轻细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点，把小球拉直至细线与电场方向平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ．求小球经过最低点时细线对小球的拉力．

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最佳答案：

设细线长为L，球的电荷量为q，场强为E．若电荷量q为正，则场强方向在题图中向右，反之向左．即带电小球受到的电场力F=qE，方向水平向右，从释放点到左侧最高点，根据动能定理得：    mgLcosθ-qEL（1+sinθ）=0           ①若小球运动到最低点时的速度为v，由动能定理得     mgL-qEL=

mv2

2

               ②此时线的拉力为T，由牛顿第二定律得     T-mg=

mv2

L

                        ③由以上各式解得T＝mg(3−

2cosθ

1+sinθ

)．答：小球经过最低点时细线对小球的拉力为mg(3−

2cosθ

1+sinθ

)．

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