Question

【题目】如图所示，一质量为的带电小球，用长为的绝缘细线悬挂在水平向右，场强为的匀强电场中，静止时悬线与竖直方向成角，

（）求小球所带电荷量的大小；

（）若将细线突然剪断，求小球运动的加速度大小；

（）若不剪断细线，而是在不改变电场强度的大小的情况下突然将电场的方向变为竖直向上，求小球运动过程中速度的最大值．

Answer 1

【答案】（）；（）；（）

【解析】（）小球带负电，小球所带电荷量的大小为，对小球时行受力分析如图所示：

根据小球平衡有： ，所以；

（）突然剪断细线后，小球受电场力和重力作用，它们的合力为： ，

根据牛顿第二定律有小球的加速度 ；

（）不剪断细线，突然将电场的方向变为竖直向上，小球沿圆弧运动到最低点时速度最大，设小球的最大速度为．

由动能定理得：

得： 。