Question

 如图所示，一质量为m = 1.0×10^{- 2} kg，带电量为q = 1.0×10^{- 6} C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向 成60º角.小球在运动过程电量保持不变，重力加速度g = 10 m/s²．结果保留2位有效数字.

（1）画出小球受力图并判断小球带何种电荷

（2）求电场强度E

（3）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度v

Answer

 【解析】
(1）受力如图，小球带负电          (图2分，带电性2分)

（2）小球的电场力F =qE                     由平衡条件得：F =mgtanθ          

 解得电场强度E＝1.7 × N/C （3分，有效数字不符扣1分）

（3）剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动，经过1s时小球的速度为V .

小球所受合外力F合=mg/cosθ                

由牛顿第二定律有F合=ma                   

 又运动学公式V =at                         

解得小球的速度V =20m/s                     

速度方向为与竖直方向夹角为60º 斜向下      （3分，末答方向扣1分）