Question

【題目】如圖所示，用細線將質量為m=4×10﹣3 kg的帶電小球P懸掛在O點正下方．當空中有方向為水平向右，大小為E=2×104V/m的勻強電場，系統靜止時，細線與豎直方向夾角37°．g取10m/s2．

（1）分析小球的帶何種電荷；

（2）求小球帶電量q；

（3）求剪斷細線后帶電小球的加速度a．

Answer 1

【答案】（1）小球帶正電 （2）1.5×10﹣6C （3）12.5m/s2

【解析】試題分析：對小球受力分析，根據帶電小球處于靜止狀態，確定電場力的方向，即可判斷小球的電性；根據平衡條件，將小球的重力進行分析，列式求解即可；剪斷細線后帶電小球只重力和電場力，這兩個力都是恒力，而且不變，根據牛頓第二定律求解加速度。

（1）小球受到重力mg、電場力qE和細線的拉力，如圖，

電場力方向與電場同向，故小球帶正電。

（2）小球受力平衡，將重力分解如圖，在水平方向有：

qE=mgtan37°

帶入數據解得：q =1.5×10﹣6C。

（3）由受力圖可知細線的拉力為：

如果剪斷細繩小球所受的合力與F大小相等，方向相反

根據牛頓第二定律求得加速度為：