Question

如圖所示，一帶電小球的質量m=2×10^﹣4kg，用長為L=0.8m的細線懸掛在水平方向的勻強電場中O點，場強E=3×10⁴N/C，當細線與豎直方向夾角為θ=37°時，擺球恰好靜止在A點．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求（1）小球帶什么電？電量是多少？

（2）某時刻將細線剪斷，帶電小球將沿什么方向怎么樣運動？

（3）若把小球由豎直方向的P點靜止釋放，到達A位置時，電場力做功是多少？

Answer 1

（1）對小球進行受力分析，

由電場力的方向可確定小球帶正電，且電量為

q=C=5×10^﹣8C

（2）若細線剪斷，則小球沿著重力與電場力的合力方向運動，做勻加速直線運動．

則小球將沿著細線的反方向以加速度為做勻加速直線運動，

（3）若把小球由豎直方向的P點靜止釋放，到達A位置時，電場力做功為：

W=FS=mgtan37°Lsin37°=2×10^﹣4×10×0.75×0.8×0.6W=7.2×10^﹣4W．