Question

如图所示，一质量为m = 1.0×kg，带电量为q = 1.0×C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向 成60º角.小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g = 10 m/s²．结果保留2位有效数字.

   （1）画出小球受力图并判断小球带何种电荷

   （2）求电场强度E

   （3）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

解：(1）受力如图，小球带负电          (图2分，带电性2分)

 （2）小球的电场力F =qE             

       由平衡条件得：F =mgtanθ          

       解得电场强度E＝1.7 × N/C （2分，有效数字不符扣1分）

（3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，经过1s时小球的速度为V .

       小球所受合外力F_合=mg/cosθ                  

        由牛顿第二定律有F_合=ma                   

        又运动学公式V =at                         

        解得小球的速度V =20m/s                     

        速度方向为与竖直方向夹角为60º 斜向下