Függőleges, igen hosszú, egyenes szigetelőszál vonalmenti töltéssűrűsége $\lambda =8\cdot {10}^{-7}$ C/m. A száltól $d_0=5$ cm távolságban igen vékony, $\ell =10$ cm hosszú szigetelő fonálra felfüggesztettünk egy $m=2$ g tömegű, $q=6\mathrm{,}81\cdot {10}^{-8}$ C töltésű, igen kis méretű fémgolyót. A fonál függőleges állapotában a fémgolyót szigetelő eszközzel rögzítjük. Egy adott pillanatban a rögzítést lökésmentesen megszüntetjük. Határozzuk meg, hogy
$a)$ Maximálisan milyen messze távolodik el a fémgolyó a függőleges fémszáltól?
$b)$ Mekkora szöget zár be a fonál a függőlegessel, amikor a golyó sebessége maximális?