Question

【題目】如圖所示，長l=1m的輕質細繩上端固定，下端連接一個可視為質點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角θ=37°．已知小球所帶電荷量q=1.0×10﹣6 C，勻強電場的場強E=3.0×103 N/C，取重力加速度g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8．求：

（1）小球所受電場力F的大小．

（2）小球的質量m．

（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度v的大小．

Answer 1

【答案】（1）3.0×10﹣3 N；（2）4×10﹣4kg；（3）2m/s．

【解析】試題分析：根據電場力的計算公式求解電場力；畫出小球受力情況示意圖，根據幾何關系列方程求解質量；根據機械能守恒定律求解速度．

（1）根據電場力的計算公式可得電場力；
（2）小球受力情況如圖所示：

根據幾何關系可得，所以；

（3）電場撤去后小球運動過程中機械能守恒，則，解得v=2m/s．