Question

【題目】如圖所示，長l=1m的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球所帶電荷量q=1.0×10-6C，勻強電場的場強E=3.0×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小球所受電場力F的大小．

（2）小球的質量m．

（3）剪斷細線后，小球將做何種運動，并說明依據．

Answer 1

【答案】（1）3×10-3N；（2）4×10-4kg；（3）沿初始繩的方向，斜向下做勻加速直線運動。因為小球受重力和電場力合力恒定不變。

【解析】（1）根據電場力的計算公式可得電場力F=qE=1.0×10-6×3.0×103N=3.0×10-3N；
（2）小球受力情況如圖所示：

根據幾何關系可得mg= ，
所以；

（3）剪斷細線的瞬時，因為小球受重力和電場力合力恒定不變，沿初始繩的方向，則小球將沿原來細繩的方向，斜向下做勻加速直線運動。