Question

【题目】如图所示，一质量为、带电荷量为的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场区域足够大，静止时悬线向左与竖直方向成角小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取．

判断小球带何种电荷．

求电场强度E的大小．

若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a的大小．

Answer 1

【答案】（1）负电；（2）×105N/C；（3）20 m/s2；速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下。

【解析】

（1）小球受竖直向下的重力、沿绳子方向的拉力和水平向左的电场力，电场强度水平向右，则小球带负电．
（2）对小球，由平衡条件得：qE=mgtan60°
入数据解得：E=2×104N/C．
（3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：=ma，
代入数据解得，小球的速度a=20m/s2，速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下．