Question

沿水平方向的场强为E=6×10³v/m的足够大的匀强电场中，用绝缘细线系一个质量m=8.0g的带电小球，线的另一端固定于O点，平衡时悬线与竖直方向成α角，α=37°，如图所示，求
（1）小球所带电的种类以及电量；
（2）剪断细线后，小球的加速度大小（g取10m/s²）

Answer 1

分析：（1）根据小球所受的电场力方向与场强方向的关系，判断小球的电性．根据平衡条件求解电量．
（2）剪断细线后，小球受到重力和电场力，根据牛顿第二定律求解加速度的大小．

解答：解：（1）如图，小球受到的电场力水平向右，与场强方向相反，则小球带负电．小球受力如图，据受力平衡得：
   tanα=

qE

mg

，
代入得，小球的电荷量为
q=

mgtanα

E

=

8×10-3×10×0.75

6×103

=1.0×10-5c
（2）剪断细线后，小球受到重力和电场力，根据牛顿第二定律得，小球的加速度为
a=

mg

mcosα

=12.5m/s2
答：
（1）小球所带负电，电量为1.0×10^-5C；
（2）剪断细线后，小球的加速度大小为12.5m/s²．

点评：本题是带电体在电场中平衡问题，关键是分析受力情况，画出力图，比较简单．