Question

如圖所示，一條長為L的絕緣細(xì)線，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中，當(dāng)小球平衡時，懸線與豎直方向的夾角為45°．

（1）小球帶何種電荷？電荷量為多少？

（2）若將小球向左拉至懸線成水平位置，然后由靜止釋放小球，則放手后小球做什么運動？經(jīng)多長時間到達(dá)最低點．

 

Answer 1

（1）正電，電荷量為；（2）小球經(jīng)過時間到達(dá)最低點。

【解析】

試題分析：（1）如圖所示由題意可知，

小球受到的電場力水平向右，與電場強度的方向相同，故小球帶正電；

小球所受合力為：F合＝

小球所受電場力與重力大小相等，故有：qE=mg

所以小球所帶的電荷量為：q＝

（2）將小球向左拉到水平處，可知小球所受重力和電場力的合力沿圖中虛線方向，而繩在水平方向?qū)η驘o彈力，故小球?qū)⒀靥摼�方向做勻加速直線運動，

根據(jù)牛頓第二定律可知，小球的加速度為：a＝，

到達(dá)最低點時，小球的位移為，

根據(jù)初速度為0的勻加速直線運動規(guī)律有：，可得小球運動時間為：t=。

考點：力的合成，勻變速直線運動。