Question

【题目】如图所示，长L=1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中（电场区域足够宽），绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10 –6C，匀强电场的场强 E=3.0×10 3N/C，取重力加速度 g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小球的质量m;

（2）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v.

Answer 1

【答案】（1）m =4×104kg （2）v=12.5m/s2, 方向与竖直方向成37°斜向下

【解析】

(1)根据小球平衡的位置有：

代入数据解得：m =4×104kg

(2)当细线剪断时，小球所受电场力和重力均不变，故小球沿与竖直方向成37°斜向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知：

根据运动学公式有：

代入数据解得经过1s时小球的速度v=12.5m/s2，方向与竖直方向成37°斜向下.

答：(1)小球的质量m=4×104kg;

(2)若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v=12.5m/s2，方向与竖直方向成37°斜向下.