如图所示，在场强为E=104N/C的水平匀强电场中，有一根长L=20cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=4g，带电量q=+3×10-6C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则： （
问题描述：
如图所示，在场强为E=104N/C的水平匀强电场中，有一根长L=20cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m=4g，带电量q=+3×10-6C的小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，则：
（1）小球到达B点时的速度多大？
（2）小球摆到B点时细线对小球的拉力多大？（g=10m/s2）
（3）试求小球在从A点摆动到B点过程中的最大速度？
答
（1）小球从A到B的过程中，由动能定理得：
mgL-qEL=
mv21 2
得，v=
2(mg−qE)L m
代入解得 v=1m/s
（2）摆球经过最低点B时，由细线的拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得
F-mg=m
v2 L
代入解得，F=0.02N
（3）当电场力与重力合力的方向沿细线方向时，摆球的速度最大，设此时细线与竖直方向的夹角为α
则 tanα=
=qE mg
3 4
设最大速度为vm，由动能定理得
mgLcosα-qEL（1-sinα）=
m1 2
v
2m
代入解得，vm=
m/s=1.414m/s
2
答：（1）小球到达B点时的速度是1m/s．
（2）小球摆到B点时细线对小球的拉力为0.02N．
（3）小球在从A点摆动到B点过程中的最大速度为1.414m/s．