Question

【题目】如图所示，一质量为m＝1.0×10－2kg，带电量大小为q＝1.0×10－6C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角．小球在运动过程中电量保持不变，重力加速度g取10 m/s2.

(1)求电场强度E.

(2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1 s时小球的速度大小v及方向．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

Answer 1

【答案】(1)7.5×104N/C　(2)12.5 m/s　方向与竖直方向成37°角，斜向左下

【解析】(1)由平衡条件得小球所受电场力F＝mgtanθ，所以小球所在处的电场强度： .

(2)细线剪断后，小球的合力F合＝＝1.25mg

根据牛顿第二定律，小球的加速度：a＝＝12.5 m/s2.

所以1 s时小球的速度大小v＝at＝12.5 m/s，速度方向沿原细线方向向下，即方向与竖直方向成37°角，斜向左下．