Question

如图所示，一带电小球的质量m=2×10^﹣4kg，用长为L=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中O点，场强E=3×10⁴N/C，当细线与竖直方向夹角为θ=37°时，摆球恰好静止在A点．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求（1）小球带什么电？电量是多少？

（2）某时刻将细线剪断，带电小球将沿什么方向怎么样运动？

（3）若把小球由竖直方向的P点静止释放，到达A位置时，电场力做功是多少？

Answer 1

（1）对小球进行受力分析，

由电场力的方向可确定小球带正电，且电量为

q=C=5×10^﹣8C

（2）若细线剪断，则小球沿着重力与电场力的合力方向运动，做匀加速直线运动．

则小球将沿着细线的反方向以加速度为做匀加速直线运动，

（3）若把小球由竖直方向的P点静止释放，到达A位置时，电场力做功为：

W=FS=mgtan37°Lsin37°=2×10^﹣4×10×0.75×0.8×0.6W=7.2×10^﹣4W．