Question

3．如圖所示，質量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點，并處在水平向左廣大的勻強電場E中，小球靜止時絲線與豎直方向夾角為θ，則小球的帶電量為$\frac{mgtanθ}{E}$；若剪斷絲線帶電小球將沿繩方向向下做初速度為零的勻加速直線運動運動．

Answer 1

分析 小球靜止在電場中時，受到重力、線的拉力和電場力而平衡，根據平衡條件確定小球的電性．小球在勻強電場中，受到的電場力大小為F=qE，根據平衡條件求出帶電小球的電量．剪斷細線后，小球受到重力和電場力，合力恒定，故做初速度為零的勻加速直線運動

解答 解：由于帶電小球向左偏，所受電場力方向向左，電場線方向也向左，則小球帶正電．分析小球的受力情況，作出受力圖如右圖，

根據平衡條件得：
qE=mgtanθ
得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$
如果將細線燒斷，小球受到重力和電場力，合力恒定，球沿合力方向做勻加速直線運動；
故答案為：$\frac{mgtanθ}{q}$；沿繩方向向下做初速度為零的勻加速直線運動

點評 對于帶電體在電場力平衡問題，關鍵是分析受力情況，運用力學方法求解．