Question

如图所示，一质量为m的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为E的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成θ=37°角．sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）求小球带何种电性及所带电荷量大小；
（2）如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，带电小球将怎样运动？带电小球的最大速度值是多少？

Answer 1

（1）如图受力分析，根据小球静止时受平衡力，可以判断出小球的受力的方向向左，与电场线的方向相反，因此小球带负电；



小球受到的电场力和绳子的拉力的合力和重力平衡，即：qE=mgtanθ，
q=

mg

E

tanθ=

3mg

4E

；
（2）小球在竖直平面内沿圆弧摆下，做圆周运动．（或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回运动）；带电小球到最低点速度最大是v_m，則有：mgl（1-cosθ）-qEl（1-cosθ）=

1

2

mvm2，
v_m=

1 10 gl

；
答：（1）小球带负电及所带电荷量大小是

3mg

4E

；
（2）如果不改变电场强度的大小而突然将电场的方向变为竖直向下，小球在竖直平面内沿圆弧摆下，做圆周运动．（或沿圆弧摆下然后沿圆弧来回运动），带电小球的最大速度值是

1 10 gl

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