Question

如圖所示，一質(zhì)量為m＝1.0×10^{－2 kg}、帶電荷量為q＝1.0×10^{－6 C} 的小球，用絕緣細(xì)線懸掛在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假設(shè)電場(chǎng)足夠大，靜止時(shí)懸線向左與豎直方向成60°角。小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，重力加速度取g＝10 m/s²。

(1)判斷小球帶何種電荷。

(2)求電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小。

(3)若在某時(shí)刻將細(xì)線突然剪斷，求小球運(yùn)動(dòng)的加速度a。

Answer 1

 解：(1)小球帶負(fù)電。

(2)小球所受的電場(chǎng)力F＝qE

由平衡條件得F＝mgtan θ

解得電場(chǎng)強(qiáng)度E＝×10⁵ N/C。

(3)剪斷細(xì)線后小球做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

小球所受合外力F_合＝

由牛頓第二定律有F_合＝ma

解得小球的速度a＝20 m/s²

速度方向?yàn)榕c豎直方向夾角為60°斜向左下。