Question

【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m的帶電小球,用長為L的不可伸長的絕緣細(xì)線懸掛在水平向右、場強大小為E的勻強電場中,靜止時懸線與豎直方向成°角(sin37=0.6,cos3=0.8,重力加速度為g)求:

(1)小球的電性及所帶電荷量的大小;

(2)如果保持小球的電量不變,在紙面內(nèi)調(diào)整電場的大小和方向,使小球仍保持在圖示位置靜止,則電場強度最小為多少?方向如何?

(3)若電場強度大小保持(2)中不變,突然將電場的方向變?yōu)樨Q直向上,空氣阻力不計,則小球運動到懸點正下方的速度大小.

Answer 1

【答案】（1）小球帶負(fù)電； （2） ；場強方向:垂直細(xì)線斜向下（3）

【解析】(1)受力分析如圖:

則可知小球帶負(fù)電.

小球處于平衡狀態(tài),有

得：

(2)當(dāng)電場力與細(xì)線垂直時,電場強度最小,受力分析如圖,設(shè)為E′

由平衡條件,有

場強方向為垂直細(xì)線斜向下

(3)電場方向突然變?yōu)樨Q直向上,則此時小球受豎直向下的電場力和重力作用,由于細(xì)線不可伸長,小球開始在豎直平面內(nèi),以懸點為圓心,沿圓弧擺下,做圓周運動,運動到懸點正下方即圓周最低點時,設(shè)速度為v,

由動能定理得:

解得: