Question

如图所示，一带电小球的质量m=2×10 -4 kg，用长为L=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中O点，场强E=3

如图所示，一带电小球的质量m=2×10 -4 kg，用长为L=0.8m的细线悬挂在水平方向的匀强电场中O点，场强E=3×10 4 N/C，当细线与竖直方向夹角为θ=37°时，摆球恰好静止在A点．（g=10m/s 2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求（1）小球带什么电？电量是多少？（2）某时刻将细线剪断，带电小球将沿什么方向怎么样运动？（3）若把小球由竖直方向的P点静止释放，到达A位置时，电场力做功是多少？

Answer 1

（1）对小球进行受力分析， 由电场力的方向可确定小球带正电，且电量为 q= F E = mgtan37° E = 2×1 0 -4 ×10×0.75 3×1 0 4 C=5×10 -8 C （2）若细线剪断，则小球沿着重力与电场力的合力方向运动，做匀加速直线运动． 则小球将沿着细线的反方向以加速度为 5 4 g 做匀加速直线运动， （3）若把小球由竖直方向的P点静止释放，到达A位置时，电场力做功为： W=FS=mgtan37°Lsin37°=2×10 -4 ×10×0.75×0.8×0.6W=7.2×10 -4 W．