Question

细线将质量为m=4×10^-3㎏的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向水平向右，大小为E=1×10⁴N/C的匀强电场时，小球偏离竖直方向37°角后处于静止状态．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求小球的带电量？
（2）剪断细线1s，小球发生的位移？

Answer 1

（1）小球受力与场强相同，故带正电．

小球受力平衡，在水平方向：
qE=mgtan37°，得q=

mgtan37°

E

=

4×10-3×10×0.75

1×104

C=3×10-6：C．
（2）由受力图可知，绳子的拉力：F=

mg

cos37°

线剪断后小球受到的合力与绳子的拉力大小相等，方向相反，产生的加速度：a=

F

m

=

g

cos37°

=12.5m/s²
线断后小球做匀加速直线运动：s=

1

2

at2=

1

2

×12.5×12m=6.25m．
答：（1）小球带正电，小球的带电量为3×10^-6C．
（2）剪断细线1s，小球发生的位移为6.25m．