Question

【题目】如图所示，一质量为m＝1．0×10-2 kg、带电荷量为q＝1．0×10-6 C 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60°角。小球在运动过程中电荷保持不变，重力加速度取g＝10 m/s2。

（1）判断小球带何种电荷；

（2）求电场强度E的大小；

（3）若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a。

Answer 1

【答案】（1）负电；（2）×105 N/C；

（3）20 m/s2；速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下。

【解析】

试题分析：（1）小球带负电；

（2）小球所受的电场力F＝qE；

由平衡条件得F=mgtan θ，解得：电场强度E=×105 N/C；

（3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，小球所受合外力；

由牛顿第二定律有，解得：小球的速度a＝20 m/s2；速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下。