Question

（13分）如圖所示，一質量為m的帶電量為q的小球，用長為L的絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，靜止時懸線與豎直方向成θ=37⁰角。（重力加速度為g，cos37⁰=0.8，sin37⁰=0.6）

（１）判斷小球帶何種電荷。
（２）求電場強度E。
（３）在圖示位置，若將細線突然剪斷，小球做何種性質的運動？求加速度a的大小。

Answer 1

試題分析：⑴由圖可知，小球受到的電場力方向向左，電場方向向右，所以小球帶負電。

⑵小球受三個力作用處于平衡狀態，受力分析圖見上圖，有tan37⁰="Eq/mg"
可得：E=3mg/4q         
⑶從圖示位置將線剪斷后，小球只受重力和電場力的作用，所以小球將做勻加速直線運動
小球受的合力為F=mg/cos37⁰ 根據牛頓第二定律得：F="ma"
解得：a=1.25g  
點評：學生要畫出小球的受力示意圖，是解本題的關鍵。