Question

【題目】如圖所示，一質(zhì)量為m＝1.0×10-2kg，帶電量為q＝1.0×10-6C的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場中，假設(shè)電場足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成37°角．小球在運(yùn)動(dòng)過程電量保持不變，重力加速度g取10 m/s2．

(1)求電場強(qiáng)度E；

(2)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過1 s時(shí)小球的速度大小v及方向。（，）

Answer 1

【答案】(1) E=7.5×104N/C (2) v=12.5m/s，方向與豎直方向夾角為37°斜向下

【解析】

(1)對(duì)小球受力分析，受到向下的重力、沿繩子方向的拉力和水平向左的電場力，可見小球應(yīng)帶負(fù)電，由于小球靜止，所以由平衡條件可得：

qE=mgtanθ

代入數(shù)據(jù)解之得：

．

(2)剪斷細(xì)線后，小球只受重力和電場力，所以兩力的合力沿著繩的方向，小球做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)小球受到的合力

F=…①

由牛頓第二定律F=ma可得

a=…②

又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式

v=at…③

聯(lián)立①②③帶入數(shù)據(jù)解得：

v=12.5m/s，

方向與豎直方向夾角為37°斜向下．