Question

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(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向 成45°角．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程電量保持不變，重力加速度g=10m/s2．結(jié)果保留2位有效數(shù)字．

（1）畫(huà)出小球受力圖并判斷小球帶何種電荷

（2）求電場(chǎng)強(qiáng)度E

（3）若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)小球的速度v．

Answer 1

考點(diǎn)：

勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度．
專題：	電場(chǎng)力與電勢(shì)的性質(zhì)專題．
分析：	（1）首先對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件可得小球受到的電場(chǎng)力方向向左，即可判斷出小球的電性． （2）小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件和電場(chǎng)力公式F=qE結(jié)合求出電場(chǎng)強(qiáng)度E的值． （3）剪斷細(xì)線后，由于小球受到的重力與電場(chǎng)力都為恒力，所以小球?qū)⒆龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求解0.5s時(shí)小球的速度v．
解答：	解：（1）小球受到重力mg、電場(chǎng)力F和細(xì)線的拉力T，受力圖如圖． 由于電場(chǎng)力向左，與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故小球帶負(fù)電． （2）小球所受的電場(chǎng)力 F=qE 由平衡條件得：F=mgtanθ 解得電場(chǎng)強(qiáng)度：E==N/C=1.0×105N/C． （3）剪斷細(xì)線后小球做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)小球的速度為v． 小球所受合外力 F合= 由牛頓第二定律有F合=ma，則得：a= 又運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=at 解得小球的速度：v=t=10××0.5m/s=7.1m/s 速度方向?yàn)榕c豎直方向夾角為45°，斜向下． 答： （1）小球受力圖見(jiàn)上，小球帶負(fù)電． （2）電場(chǎng)強(qiáng)度E為1.0×105N/C． （3）經(jīng)過(guò)0.5s時(shí)小球的速度v為7.1m/s．
點(diǎn)評(píng)：	解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析，然后選擇相應(yīng)規(guī)律列式求解即可．