Question

9．用細線將質量為m的帶電小球P懸掛在O點下，當空中有方向為水平向右的勻強電場E時，小球偏轉，與豎直方向夾角為θ，后處在靜止狀態(tài)．則：
（1）分析小球的帶電性質；
（2）求小球的帶電量；
（3）剪斷細線，求小球下落的加速度．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平衡得出電場力的方向，從而得出小球的電性．
（2）根據(jù)共點力平衡求出電場力的大小，從而求出電荷的電量．
（3）根據(jù)牛頓第二定律求出小球的加速度．

解答 解：（1）小球受力如圖，故帶正電．
（2）小球受力平衡，在水平方向：qE=mgtanθ，
得：$q=\frac{mgtanθ}{E}$
（3）由平衡條件可知剪斷細線后合力等于原細線拉力，
原細線拉力為：$T=\frac{mg}{cosθ}$，
根據(jù)牛頓第二定律得：$a=\frac{T}{m}=\frac{g}{cosθ}$．
答：（1）小球帶正電．
（2）小球的帶電量為$\frac{mgtanθ}{E}$．
（3）剪斷細線，小球下落的加速度為$\frac{g}{cosθ}$．

點評 本題考查了共點力平衡和牛頓第二定律的基本運用，知道電場強度的方向與正電荷所受電場力方向相同，與負電荷所受電場力方向相反．