题目内容
如图所示，一质量为m=1.0×10-2kg，带电量q=1.0×10-6C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，小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g=10m/s2，结果保留2位有效数字．
（1）判断小球带何种电荷，并求电场强度E；
（2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v．
（1）判断小球带何种电荷，并求电场强度E；
（2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v．
（1）对小球受力分析，受到向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力，可见小球应带负电，由平衡条件可得：qE=mgtanθ，解得：E=1.7×
N/C．
（2）剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动，此时小球受到的合力F=
…①
由牛顿第二定律F=ma可得a=
…②
又由运动学公式v=at…③
联立以上各式解得：v=20m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下．
答：（1）小球带负电，电场强度E为1.7
N/C
（2）细线剪断后1s时小球的速度为20m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下．
| 10 | 3 |
（2）剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动，此时小球受到的合力F=
| mg |
| cosθ |
由牛顿第二定律F=ma可得a=
| g |
| cosθ |
又由运动学公式v=at…③
联立以上各式解得：v=20m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下．
答：（1）小球带负电，电场强度E为1.7
| ×10 | 3 |
（2）细线剪断后1s时小球的速度为20m/s，方向与竖直方向夹角为60°斜向下．
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