Question

【題目】如圖所示，質量的帶電小球用絕緣細線懸掛于O點，處在水平向左的勻強電場中，電場范圍足夠大，場強E=500N/C，小球靜止時細線與豎直方向的夾角=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：

（1）小球電荷量及帶電性質；

（2）小球靜止時細線中的拉力大小；

（3）某時刻將細線剪斷，此后內小球的位移。

Answer 1

【答案】（1）負電，1.5×10-3C；（2）1.25N；（3）25m；

【解析】試題分析：（1）對小球受力分析，根據共點力平衡求出電場力的大小，結合電場強度的定義式求出小球的電荷量，根據電場力的方向得出小球的電性．（2）根據共點力平衡求出小球靜止時細線的拉力大小．（3）剪斷細線后，小球做初速度為零的勻加速直線運動，結合牛頓第二定律求出加速度，根據位移時間公式求出小球的位移.

（1）小球受重力、電場力F、細線拉力T作用處于靜止狀態，其受力分析圖如下圖所示

根據平衡知，電場力

在電場中：F=qE

，由小球受到電場力方向與場強方向相反，知小球帶負電．

（2）根據平衡得，細線拉力：

（3）剪斷細線后，小球受重力和電場力作用，由靜止做勻加速直線運動
小球所受合力

根據牛頓第二定律得

小球在2s內的位移