Question

9．用30cm的細(xì)線將質(zhì)量為4×10^-3kg的帶電小球P懸掛在O點下，當(dāng)空間有方向為水平向右，大小為1×10⁴N/C的勻強電場時，小球偏轉(zhuǎn)37°后處在靜止?fàn)顟B(tài)．
（1）分析小球的帶電性質(zhì)；
（2）求小球的帶電量；
（3）求細(xì)線的拉力；
（4）若燒斷細(xì)繩物體如何運動？

Answer 1

分析 對小球受力分析，根據(jù)共點力平衡得出電場力的方向和大小，以及細(xì)線拉力的大小，從而根據(jù)電場強度的定義式求出小球的電荷量．

解答 解：（1）小球受重力、拉力和電場力處于平衡，受力示意圖如圖所示，電場力的方向水平向右，與場強方向相同，所以小球帶正電．
（2）根據(jù)共點力平衡可知電場力為：F=qE=mgtan37°
解得：q=$\frac{mgtan37°}{E}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×10×\frac{3}{4}}{1×1{0}^{4}}$C=3×10^-6C．
（3）根據(jù)共點力平衡得，細(xì)線的拉力為：T=$\frac{mg}{cos37°}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×10}{0.8}$N=0.05N．
（4）若燒斷細(xì)繩，物體將沿重力與電場力合力的方向做勻加速直線運動；
答：（1）小球帶正電．
（2）小球的帶電量3×10^-6C．
（3）細(xì)線的拉力0.05N．
（4）燒斷細(xì)繩物體將沿重力與電場力合力的方向做勻加速直線運動．

點評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運用共點力平衡進行求解．