Question

如圖所示，一質量為m = 1.0×10^-2kg，帶電量為q = 1.0×10^-6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向 成60º角.小球在運動過程中電量保持不變，重力加速度g = 10 m/s²．

   （1）判斷小球帶何種電荷

   （2）求電場強度E

   （3）若在某時刻將細線突然剪斷，求經過1s時小球的速度為多大？

Answer 1

 (1）小球帶負電          -------2分

（2）小球的電場力F =qE             

       由平衡條件得：F =mgtanθ         

 解得電場強度E＝× N/C----------------5分

（3）剪斷細線后小球做初速度為0的勻加速直線運動，經過1s時小球的速度為V .

       小球所受合外力F_合=mg/cosθ                  

        由牛頓第二定律有F_合=ma                   

        又運動學公式V =at                         

        解得小球的速度V =20m/s           -----------------5分