Question

【题目】如图所示，质量为的带电小球用绝缘丝线悬挂于点，并处在水平向右的大小为的匀强电场中，小球静止时，丝线与竖直方向的夹角为，设重力加速度为．求：

（1）小球带何种电荷？小球所带的电荷量是多少？

（2）若将丝线烧断，则小球的加速度为多大？将做什么运动？（设电场范围足够大）

Answer 1

【答案】（1）负电；（2），方向沿绳子方向向下

【解析】试题分析：（1）小球静止在电场中时，受到重力、丝线的拉力和电场力而平衡，根据平衡条件确定小球的电性．小球在匀强电场中，受到的电场力大小为F=qE，根据平衡条件求出带电小球的电量．（2）丝线烧断后，小球受到重力和电场力，合力恒定，故做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度．

（1）小球受到的电场力的方向与电场线的方向相反，故小球带负电

设带电小球的质量为q，丝线所受拉力为T

根据平衡条件有：，

联立解得：

（2）小球受重力，电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡得：拉力为

丝线烧断后，重力和电场力不变，两个力的合力等于丝线的拉力，则有

根据牛顿第二定律得：加速度，方向沿绳子方向向下．