Question

质量为m的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中，如图所示，静止时θ角为60°，求：

（1）小球带何种电性．

（2）若将绳烧断后，2s末小球的速度是多大．（g取10m/s²）

Answer

小球带负电荷．40m/s

【解析】

试题分析：

（1）小球受力如图，由于电场力F与场强方向相反，说明小球带负电；

（2）剪断细线后，小球所受重力和电场力均不变，合力也不变。所以小球做初速度为零的匀加速直线运动，

电场力与重力的合力为：

由牛顿第二定律：

可得： a=2g=20m/s2

由速度与时间的关系：v=at=20×2m/s=40 m/s．

所以答案为：（1）小球带负电荷．（2）40m/s．

考点：共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、匀变速直线运动

【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。再根据运动学公式求出速度。