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如图，将一质量为m，电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端，杆的另

如图，将一质量为m，电荷量为+q的小球固定在绝缘杆的一端，杆的另一端可绕通过O点的固定轴转动。杆长为L，杆的质量忽略不计。杆和小球置于水平向右的匀强电场中。小球静止在A点时，绝缘杆偏离竖直方向θ角。已知重力加速度为g。

（1）求电场强度的大小。

（2）将杆拉至水平位置OB，在此处将小球自由释放。求杆运动到竖直位置OC时，小球的速度大小以及杆对小球的拉力大小。

答案

 （1）小球在A点受力平衡，受力图如图

水平方向Tsinθ=Eq

竖直方向Tcosθ=mg

解得E =

（2）设小球经C点时的速度为v，从B点运动到C点

根据动能定理mgL + EqL=

mv2

解得v =

设小球在C点受到杆的拉力为T

根据牛顿第二定律T - mg  = m

解得T = mg(3 +2tanθ)


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