Question

如图所示，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，电场范围足够

如图所示，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，电场范围足够大，小球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，求：（1）小球带何种电？电荷量为多少？（2）若将丝线烧断，小球将做什么运动？为什么？

Answer 1

（1）由于带电小球所受电场力方向向左，电场线方向也向左，则小球带正电．分析小球的受力情况，作出受力图如右图，根据平衡条件得：
qE=mgtanθ
得：q=

mgtanθ

E

（2）小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡得，绳子的拉力为：T=

mg

cosθ

，
剪断绳子后，重力和电场力不变，两个力的合力等于绳子的拉力，则有：F_合=T=

mg

cosθ

，
根据牛顿第二定律得，加速度a=

g

cos

，方向沿绳子方向向下．
答：（1）小球带何正电，电荷量为q=

mgtanθ

E

（2）若将丝线烧断，小球将做匀加速，因合力不变．