题目内容
【题目】如图，在一足够大的空间内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小E=3.0×104N/C。有一个质量m=6.0×10－3kg的带电小球，用绝缘轻绳悬挂起来，静止时轻绳偏离竖直方向的夹角为
，不计空气阻力的作用（g取10m/s2）。
(1)求小球的电性及所带的电荷量；
(2)如果将轻绳剪断，求小球运动的加速度大小；
(3)从剪断轻绳开始，经过时间t=2s，求这一段时间内电场力对小球做的功。
【答案】(1)2×10－6C；(2)14.1m/s2；(3)1.2J
【解析】
(1)小球处于静止平衡状态
小球所受电场力方向与电场强度方向相反，则小球带负电，由平衡可得
解得
q=2×10－6C
(2)剪断轻绳后，小球所受合外力
由牛顿第二定律，小球加速度
，联立得
a=14.1m/s2
(3)剪断轻绳2s后，小球位移
，其沿电场线方向的位移
电场力对小球做的功
联立得
W=1.2J
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