Question

【題目】如圖所示，一質量為m＝1.0×10－2kg的帶電小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，電場強度的大小E＝7.5×104N/C。假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成37°角。小球在運動過程中電量保持不變，重力加速度g取10 m/s2.

（1）求小球的帶電量q；

（2）若在某時刻將細線突然剪斷，求經過1 s時小球的速度大小v及方向．（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

Answer 1

【答案】（1）1.0×10-6C.（2）12.5m/s，速度方向沿原細線方向向下，即方向與豎直方向成37°角，斜向左下

【解析】

（1）由平衡條件得

qE＝mgtan θ

解得：

（2）細線剪斷后，小球的合力

F合＝＝1.25mg

根據牛頓第二定律，小球的加速度：

a＝＝1.25 g＝12.5 m/s2.

所以1 s時小球的速度大小

v＝at＝12.5m/s

速度方向沿原細線方向向下，即方向與豎直方向成37°角，斜向左下．