Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m、所帶電量為q的小球以細線懸吊于O點，并置于水平向右的勻強電場中（電場區(qū)域足夠大），小球靜止于P點，且細線與豎直方向夾角為θ，重力加速度為g，求：

（1）小球帶什么電荷

（2）勻強電場的場強大小

（3）剪斷細線，經(jīng)時間t小球與P點的距離

Answer 1

【答案】（1）正電荷；（2） ；（3）。

【解析】

（1）小球受到的電場力向右，與場強方向一致，故小球帶正電荷；

（2）對小球受力分析，受重力、電場力和拉力，根據(jù)共點力平衡條件，有：

Tcosθ=mg

qE=mgtanθ，

則

；

剪短細線后，小球受到重力和電場力，合力恒定，故做初速度為零的勻加速直線運動；

根據(jù)牛頓第二定律，有

F合=ma ①

由于三力平衡中，任意兩個力的合力與第三力等值、反向、共線，故：

F合=T= ②

根據(jù)位移時間公式，有

③

由①②③解得：