Question

【題目】如圖所示，用細(xì)線(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10﹣3 kg的帶電小球P懸掛在O點(diǎn)正下方．當(dāng)空中有方向?yàn)樗�平向右，大小�?/span>E=2×104V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，系統(tǒng)靜止時(shí)，細(xì)線(xiàn)與豎直方向夾角37°．g取10m/s2．

（1）分析小球的帶何種電荷；

（2）求小球帶電量q；

（3）求剪斷細(xì)線(xiàn)后帶電小球的加速度a．

Answer 1

【答案】（1）小球帶正電 （2）1.5×10﹣6C （3）12.5m/s2

【解析】試題分析：對(duì)小球受力分析，根據(jù)帶電小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，確定電場(chǎng)力的方向，即可判斷小球的電性；根據(jù)平衡條件，將小球的重力進(jìn)行分析，列式求解即可；剪斷細(xì)線(xiàn)后帶電小球只重力和電場(chǎng)力，這兩個(gè)力都是恒力，而且不變，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。

（1）小球受到重力mg、電場(chǎng)力qE和細(xì)線(xiàn)的拉力，如圖，

電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)同向，故小球帶正電。

（2）小球受力平衡，將重力分解如圖，在水平方向有：

qE=mgtan37°

帶入數(shù)據(jù)解得：q =1.5×10﹣6C。

（3）由受力圖可知細(xì)線(xiàn)的拉力為：

如果剪斷細(xì)繩小球所受的合力與F大小相等，方向相反

根據(jù)牛頓第二定律求得加速度為：