Question

【題目】如圖所示，一帶電小球的質量m=2×10-4kg，用長為L=0.8m的細線懸掛在水平方向的勻強電場中的O點，電場場強E=3×104N/C，當細線與豎直方向夾角為θ=37°時，小球恰好靜止在A點。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）小球帶什么電？電荷量為多大？

（2）若小球由豎直方向的P點靜止釋放，運動到A位置的過程中，電場力做多少功？

Answer 1

【答案】（1）小球帶正電， ；（ 2）

【解析】

帶電小球有電場力、細線的拉力與重力處于平衡狀態，根據圖示位置可確定電場力的方向，則由電場線的方向可得出帶電小球的電性，及電量大小；電場力做功等于電場力與沿電場力方向的位移乘積。

（1）小球帶正電，由平衡條件，則有：mgtanθ=Eq

代入數據解得：q=5×10-8C
（2）根據靜電力做功為：WF＝qELsin370＝7.2×104J