Question

如图，一带电小球质量为m,用丝线悬挂在电场强度为E的水平方向的匀强电场中，当小球静止后丝线与竖直方向成θ=37°角（sin37°=0．6,cos37°=0．8,重力加速度为g）,求

（1）小球带何种电荷，带电量为多大；

（2）丝线的拉力为多大；

（3）若烧断丝线，小球运动的加速度多大。

Answer

（1）正电 （2） （3）

【解析】

试题分析：（1）对小球受力分析如图所示，因为电场力水平向右，电场线方向也向右，则小球带正电．

根据平衡条件得： 又由 （3分）

可得： （2分）

（2）由上图解三角形可得： 所以拉力为： （3分）

（3）如果将细线烧断，球沿合力方向做匀加速直线运动；

烧断细线后小球所受合外力为： （2分）

根据牛顿第二定律得加速度为： 代入数据解得： ． （2分）

考点：物体的平衡；牛顿第二定律的应用；电场强度。

【名师点晴】小球处于平衡状态时，它受重力、电场力、细绳的拉力作用，三个力平衡，故我们可以根据矢量三角形求解电场力，然后再得出电场强度的表达式；剪断细线后，小球在合力的作用下运动，其合力的方向就是原来细绳的方向，做匀加速直线运动。