Question

【題目】如圖所示，長為l的絕緣輕細線一端固定在O點，另一端系一質量為m的帶電小球，小球靜止時處于O點正下方的點。現將此裝置放在水平向右的勻強電場中，電場強度大小為E，帶電小球靜止在A點時細線與豎直方向成θ角。已知電場的范圍足夠大，空氣阻力可忽略不計，重力加速度為g。

（1）請說明小球所帶電荷的電性，并求小球所帶的電荷量q；

（2）若將小球從點由靜止釋放，求小球運動到A點時的動能Ek；

（3）若將小球從點由靜止釋放，其運動到A點時細線突然斷開，試定性分析說明小球此后做什么樣的運動。

Answer 1

【答案】（1）正電，；（2）；（3）由于重力和電場力均為恒力，且其合力與速度方向不共線，所以小球將做勻變速曲線運動。

【解析】

（1）帶電小球靜止時電場力水平向右，與場強方向相同，小球所帶電荷的電性為正；小球受重力、電場力和細線的拉力，根據平衡條件有：

解得：

（2）小球從到點過程中應用動能定理：

解得：

（3）由于重力和電場力均為恒力，且其合力與速度方向不共線，所以小球將做勻變速曲線運動。