Question

如图所示，质量的带电小球用绝缘细线悬挂于O点，处在水平向左的匀强电场中，电场范围足够大，场强E=500N/C，小球静止时细线与竖直方向的夹角=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s²，求：

（1）小球电荷量及带电性质；

（2）小球静止时细线中的拉力大小；

（3）某时刻将细线剪断，此后内小球的位移。

Answer

（1）负电，1.5×10-3C；（2）1.25N；（3）25m；

【解析】试题分析：（1）对小球受力分析，根据共点力平衡求出电场力的大小，结合电场强度的定义式求出小球的电荷量，根据电场力的方向得出小球的电性．（2）根据共点力平衡求出小球静止时细线的拉力大小．（3）剪断细线后，小球做初速度为零的匀加速直线运动，结合牛顿第二定律求出加速度，根据位移时间公式求出小球的位移.

（1）小球受重力、电场力F、细线拉力T作用处于静止状态，其受力分析图如下图所示

根据平衡知，电场力

在电场中：F=qE

，由小球受到电场力方向与场强方向相反，知小球带负电．

（2）根据平衡得，细线拉力：

（3）剪断细线后，小球受重力和电场力作用，由静止做匀加速直线运动
小球所受合力

根据牛顿第二定律得

小球在2s内的位移