Question

【题目】如图所示，长为l的绝缘轻细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，小球静止时处于O点正下方的点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E，带电小球静止在A点时细线与竖直方向成θ角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g。

（1）请说明小球所带电荷的电性，并求小球所带的电荷量q；

（2）若将小球从点由静止释放，求小球运动到A点时的动能Ek；

（3）若将小球从点由静止释放，其运动到A点时细线突然断开，试定性分析说明小球此后做什么样的运动。

Answer 1

【答案】（1）正电，；（2）；（3）由于重力和电场力均为恒力，且其合力与速度方向不共线，所以小球将做匀变速曲线运动。

【解析】

（1）带电小球静止时电场力水平向右，与场强方向相同，小球所带电荷的电性为正；小球受重力、电场力和细线的拉力，根据平衡条件有：

解得：

（2）小球从到点过程中应用动能定理：

解得：

（3）由于重力和电场力均为恒力，且其合力与速度方向不共线，所以小球将做匀变速曲线运动。