题目内容
【题目】如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角
。已知小球所带电荷量
，匀强电场的场强
，取重力加速度
， 
， 
。求：
（1）小球的质量m；
（2）刚剪短悬线时，小球的加速度；
（3）若悬线不剪断，仅将电场方向突然变成竖直向下，则小球摆到最低点时悬线的拉力
【答案】（1）0.4 kg,（2）
,（3）9.8N.
【解析】试题分析：（1）对小球受力分析，由平衡条件找出电场力与重力的关系，即可求出质量；（2）当剪断悬线时，拉力消失，但电场力与重力不会消失，故它们的合力仍然不变，根据平行四边形定则求出合力，由牛顿第二定律求出加速度；（3）若悬线不剪断，仅将电场方向突然变成竖直向下，电场力、重力做正功，由动能定理求出到达最低点的速度，由牛顿第二定律求出悬线的拉力.
（1）对小球受分析，如图所示
根据平衡条件有： 
，得
代入数据解得：m=0.4kg
（2）刚剪短悬线时，拉力T消失，电场力与重力的合力不变
则有
由牛顿第二定律得： 
解得： 
（3）若悬线不剪断，仅将电场方向突然变成竖直向下，设摆到最底点的速度为v
从释放到最底点，拉力不做功，电场力、重力都做正功
由动能定理得： 
在最底点，由牛顿第二定律得： 
联立解得： 
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