Question

如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平

如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角α＝45°。
若将小球向左拉至悬线呈水平位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运 动？经多长时间到达最低点？
小球带何种电荷？电荷量为多少？
小球所受重力，电场合力大小，方向。
若将小球向左拉至悬线呈水平位置，然后由静止释放小球，则放手后小球做什么运 动？经多长时间到达最低点？

Answer 1

小球静止，由受力平衡可知，小球带正电，qE=Fsin45°=Fcos45°=mg,∴q=mg/E,重力与电场力的合力：F合=√2mg/2,方向沿绳子向下。拉到水平位置时，由于电场和重力场的合场强方向与绳子的方向夹角小于90度，所以，放手后，小球先做直线加速运动到达O点下方,此时绳子被拉直，小球运动到最低点，然后做单摆运动。∵D=√2L，a=√2g，∴t=√(2L/g)