Question

【題目】如圖所示，一根長為不可伸長的細絲線一端固定于O點，另一端系住一個質量為m的帶電小球。將此裝置放在水平向右的勻強電場E中，待小球穩定后，細絲線跟豎直方向夾角為α，求：

（1）小球帶什么電？電荷量是多少？

（2）保持小球帶電量不變，用外力將小球緩慢拉到豎直方向的最低點，外力對小球做多少功？帶電小球的電勢能是增加還是減少？增加或減少多少？

Answer 1

【答案】(1)小球帶正電, (2) ，電勢能增加， 增加了mgltanαsinα

【解析】

（1）由于小球所受電場力水平向右，E的方向水平向右，所以小球帶正電。

由平衡條件得：

解得：

（2）將小球緩慢拉到豎直方向的最低點的過程中，小球動能變化量為零，設外力對小球做功為W，由動能定理可知：

得：

電勢能是增加，增加mgltanαsinα