2021年天津市高考物理专题复习：电场

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2021年天津市高考物理专题复习：电场解析版

1．如图所示，水平向左的匀强电场中，用长为L 的绝缘轻质细绳悬挂一小球，小球质量m ，

带电量为+q 、将小球拉至竖直位置最低位置A 点处无初速释放，小球将向左摆动，细线

向左偏离竖直方向的最大角度θ＝74o （重力加速度为g ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）（1）

求电场强度的大小E ；

（2）将小球向左摆动的过程中，对细线拉力的最大值；

（3）若从A 点处释放小球时，给小球一个水平向左的初速度v o ，则为保证小球能做完整的圆周运动，v o 的大小应满足什么条件？

【解答】解：（1）由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，分析小球的受力情况，在此过程中，根据动能定理有

qELsin θ﹣mgL （1﹣cos θ）＝0

解得

E =3mg 4q

（2）小球运动的过程中速度最大的位置在与竖直方向夹角为θ2时，此位置的拉力最大，由动能定理得

qELsin θ2−mgL （1﹣cos θ2）=12mv 2 小球在夹角为θ2时，由重力电场力与细线的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得 F T ﹣mgsin θ2−qEcos θ2=m v 2L

解得F T =74mg

由牛顿第三定律可知细线所受的拉力大小为74mg （3）当小球能完成完整的圆周运动时，需满足

F =√(qE)2+(mg)2≤m v 2L

根据动能定理有