Question

【題目】在如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一輕質(zhì)棒AB，A點(diǎn)固定在一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上，B端固定有一個(gè)大小可忽略、質(zhì)量為m，帶電荷量為Q的小球，當(dāng)棒靜止后與豎直方向的夾角為θ，求:

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)．
（2）剪斷細(xì)繩后小球什么運(yùn)動(dòng)，并求出加速度．

Answer 1

【答案】
（1）

解：對(duì)小球，分析受力如圖，根據(jù)平衡條件得：

Tcosθ=mg ①

Tsinθ=EQ ②

由①②兩式解得：E=

（2）

若剪斷細(xì)線，小球?qū)⒀乩K子方向向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球所受的合力大小F=T，由牛頓第二定律得：

T=ma

又由上題有：Tcosθ=mg

解得：a=

【解析】（1）對(duì)小球進(jìn)行受力分析，根據(jù)平衡條件求解小球所受電場(chǎng)力的大小，根據(jù)F=QE求得勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)；（2）若剪斷細(xì)線，小球?qū)⒀刂�合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力，作出力圖，根據(jù)牛頓第二定律求解小球的加速度大小．