Question

【题目】一带正电小球通过绝缘细线悬挂于场强大小为E1的水平匀强电场中，静止时细线与竖直方向的夹角θ=45°，如图所示。以小球静止位置为坐标原点O，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其中x轴水平。现剪断细线，经0.1s，电场突然反向，场强大小不变；再经0.1s，电场突然变为另一匀强电场，场强大小为E2，又经0.1s小球速度为零。已知小球质量m=1.0×10－2kg，电荷量q=1.0×10－8C，g取10m/s2，空气阻力不计。求

(1)E1和E2；

(2)细线剪断0.3s末小球的位置坐标。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）当小球静止时，

则

电场力与重力的合力

剪断细绳后，小球做匀加速直线运动，加速度的大小为

经过0.1s小球的速度大小为

速度的方向与x轴正方向成斜向右下方

在第2个0.1s内，电场方向，小球的水平分速度

竖直分速度

即第2个0.1s末，小球的速度大小为，方向竖直向下

依题意，在第3个0.1s内小球做匀减速直线运动，

由运动学公式知

根据牛顿第二定律得

代入数据得

（2）第1个0.1s内，小球的位移大小

则小球沿x方向移动的距离

沿y方向移动的距离

在第2 个0.1s内，小球沿x方向移动的距离

沿y方向移动的距离

在第3个0.1s内，小球沿沿方向移动的距离

即小球速度为零时的位置坐标是