Question

如图所示，用30cm的细线将质量m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点正下方，当空中有方向为水平向右，大小E=2

如图所示，用30cm的细线将质量m=4×10-3㎏的带电小球P悬挂在O点正下方，当空中有方向为水平向右，大小E=2×104N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处在静止状态．（取重力加速度g=10m/S2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）分析小球的带何种电荷？（2）求剪断细线后带电小球的加速度a的大小和方向？

Answer 1

（1）小球受到重力mg、电场力qE和细线的拉力，如图，电场力方向与电场同向，故小球带正电．
（2）由受力图可知细线的拉力为 F=

mg

cos37°

＝

4×10?3×10

0.8

N=0.05N
如果剪断细绳小球所受的合力与F大小相等，方向相反，则加速度 a=

F

m

＝

0.05

4×10?3

m/s²=12.5m/s²
方向与竖直方向之间的夹角是37°．
答：（1）小球带正电．
（2）即断细绳后带电小球的加速度的大小为12.5m/s²，方向与竖直方向之间的夹角是37°．