Question

【题目】如图所示，一质量为m＝1.0×10－2kg的带电小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，电场强度的大小E＝7.5×104N/C。假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角。小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g取10 m/s2.

（1）求小球的带电量q；

（2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度大小v及方向．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

Answer 1

【答案】（1）1.0×10-6C.（2）12.5m/s，速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向成37°角，斜向左下

【解析】

（1）由平衡条件得

qE＝mgtan θ

解得：

（2）细线剪断后，小球的合力

F合＝＝1.25mg

根据牛顿第二定律，小球的加速度：

a＝＝1.25 g＝12.5 m/s2.

所以1 s时小球的速度大小

v＝at＝12.5m/s

速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向成37°角，斜向左下．