Question

质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的大小为E的匀强电场中，小球静止时丝线与铅垂线的夹角为a．如图，求：小球带何种电？带电量是多少？剪断绝缘丝线，小球将做什么运动？（设电场足够宽）

Answer 1

分析：对小球进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求出小球的电荷量．根据小球所受电场力与场强方向的关系，判断小球的电性；如果将细线烧断，小球沿合力方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列式求解加速度．

解答：解：因小球向右偏，所受电场力向右，与电场强度方向相反，故带负电荷；
小球受力情况，如图所示：

根据平衡条件得：
qE=mgtanα
解得：q=

mgtanα

E

如果将细线烧断，球沿合力方向做匀加速直线运动；
烧断细线后小球所受合外力为：F=

mg

cosα

；
根据牛顿第二定律得加速度为：a=

g

cosα

；
答：小球带负电荷，电荷量为

mgtanα

E

；若将丝线烧断，小球沿着绳子方向做加速度为

g

cosα

的匀加速直线运动．

点评：对于带电体在电场力平衡问题，关键是分析受力情况，运用力学方法求解．