如图所示,一条长为L的绝缘细线,上端固定,下端系一质量为m的带电小球,将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中,当

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  • 分析:在小球处在平衡位置静止时,它受到重力mg,电场力F(水平向右),绳子拉力T,合力为0.

    显然,tanα=F / (mg) ,即 tan45度=F / (mg)

    得 F=mg

    重力与电场力的合力方向是斜向下偏右(与竖直方向成45度角).

    当把小球向左拉至悬线呈水平位置,然后由静止释放小球,小球必是先沿斜向下偏右(与竖直方向成45度角)的方向做初速为0的匀加速直线运动(绳子呈松驰状态).当绳子刚被拉直时,小球到达最低点,此时绳子呈竖直.然后继续向右侧沿圆弧摆动.

    设小球在放手后,经时间 t 到达最低点(这个过程是做匀加速直线运动).

    则加速度是 a=F合 / m=(根号2)g   (因重力与电场力大小相等、方向相互垂直)

    合运动位移是 S=(根号2)L

    所以由 S=a* t^2 / 2 得

    (根号2)L=[ (根号2)g ] * t^2 / 2

    那么所求的时间是 t =根号(2L / g)

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