Question

3．如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左广大的匀强电场E中，小球静止时丝线与竖直方向夹角为θ，则小球的带电量为$\frac{mgtanθ}{E}$；若剪断丝线带电小球将沿绳方向向下做初速度为零的匀加速直线运动运动．

Answer 1

分析 小球静止在电场中时，受到重力、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．剪断细线后，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

解答 解：由于带电小球向左偏，所受电场力方向向左，电场线方向也向左，则小球带正电．分析小球的受力情况，作出受力图如右图，

根据平衡条件得：
qE=mgtanθ
得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$
如果将细线烧断，小球受到重力和电场力，合力恒定，球沿合力方向做匀加速直线运动；
故答案为：$\frac{mgtanθ}{q}$；沿绳方向向下做初速度为零的匀加速直线运动

点评 对于带电体在电场力平衡问题，关键是分析受力情况，运用力学方法求解．