Question

【題目】一條絕緣細線長，懸掛一質量為，電量的小鐵球。現加水平向右的勻強電場。平衡時絕緣線與鉛垂線成（如圖所示）。假定電場區域足夠大，取重力加速度，， .

(1)判斷小球所帶電性

(2)求電場強度E的大小

(3)若將細線向右拉至水平位置時靜止釋放小球，求小球到達平衡位置時速度大小。

Answer 1

【答案】（1）小球帶正電荷，（2）（3）.

【解析】試題分析：（1）對小球受力分析，平衡條件得出小球所受電場力的方向，若電場強度方向相同，則小球帶正電，若相反，則帶負電；（2）根據平衡條件求出電場強度；（2）將電場力與重力看成一個力，即求出它們的合力，由動能定理求出速度.

（1）由題知，小球剛開始處于平衡狀態，由平衡條件可知，小球受的電場力方向應水平向右，與電場強度方向相同，故小球帶正電

（2）由平衡條件得：

解得：

代入數值得：

（3）電場力與重力合力，方向與鉛垂線成

靜止釋放小球后，由動能定理得：

代入數值得：