Question

用一根长为1m的绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10^-2kg，所带电荷量的大小为2.0×10^-4C。现加一水平方向的足够大的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成角（如图）。（）

（1）判断该带电小球带电的性质；

（2）求这个匀强电场的电场强度；

（3）用力将小球移到竖直方向最低位置，由静止释放，试求当小球第一次回到图中位置时的速度。（忽略空气阻力，g取10m/s²）

Answer

（1）带负电（2） （3） 斜向左上方，与水平方向夹角

【解析】试题分析：对小球受力分析，根据平衡方程求出电场场强和电性；再根据动能定理求出速度。

（1）对小球受力分析如图所示，

由图可知，小球受电场力逆着电场线方向，故小球带负电；

（2）根据共点力平衡有：

代入数据解得：

（3）根据动能定理得：

代入数据解得：

点睛：本题主要考查了电场中的平衡问题，应用平衡方程和动能定理即可解题。