Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為的帶電小球，用長(zhǎng)為的絕緣細(xì)線懸掛在水平向右，場(chǎng)強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜止時(shí)懸線與豎直方向成角，

（）求小球所帶電荷量的大小；

（）若將細(xì)線突然剪斷，求小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小；

（）若不剪斷細(xì)線，而是在不改變電場(chǎng)強(qiáng)度的大小的情況下突然將電場(chǎng)的方向變?yōu)樨Q直向上，求小球運(yùn)動(dòng)過程中速度的最大值．

Answer 1

【答案】（）；（）；（）

【解析】（）小球帶負(fù)電，小球所帶電荷量的大小為，對(duì)小球時(shí)行受力分析如圖所示：

根據(jù)小球平衡有： ，所以；

（）突然剪斷細(xì)線后，小球受電場(chǎng)力和重力作用，它們的合力為： ，

根據(jù)牛頓第二定律有小球的加速度 ；

（）不剪斷細(xì)線，突然將電場(chǎng)的方向變?yōu)樨Q直向上，小球沿圓弧運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)速度最大，設(shè)小球的最大速度為．

由動(dòng)能定理得：

得： 。