• Предыдущая задача

   4(РГУНГ 2007). Шарик массой 5 г с зарядом 2 мКл подвешен на нити в горизонтальном электрическом поле с напряженностью 20 В/м, направленной слева направо. Шарик с нитью отводят вправо до горизонтального положения нити и отпускают. Найдите натяжение нити (в мН) в тот момент, когда она впервые составит с вертикалью угол α (cosα = 0,8).

   Решение:
   Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось, направленную вдоль нити к точке подвеса (рис.)

T − mgcosα − − qEsinα = mv²/l.
   Квадрат скорости можно найти из теоремы о кинетической энергии:
mv²/2 = A_эл + A_m = qE(l − lsinα) + mglcosα.
   При вычислении работы мы заменили реальную траекторию (дугу окружности) перемещением по линии ABC, опираясь на то, что работа и электрического поля и поля силы тяжести не зависят от траектории. Для искомого натяжения нити получаем
T = 3mgcosα + qE(3sinα − 2) = 112 мН.

   Ответ: T = 112 мН.

• Следующая задача