Question

如图所示，一质量为m＝1.0×10^{－2 kg}、带电荷量为q＝1.0×10^{－6 C} 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60°角。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取g＝10 m/s²。

(1)判断小球带何种电荷。

(2)求电场强度E的大小。

(3)若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a。

Answer 1

解：(1)小球带负电。

(2)小球所受的电场力F＝qE

由平衡条件得F＝mgtan θ

解得电场强度E＝×10⁵ N/C。

(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动

小球所受合外力F_合＝

由牛顿第二定律有F_合＝ma

解得小球的速度a＝20 m/s²

速度方向为与竖直方向夹角为60°斜向左下。