Question

【题目】如图所示一带电荷量为q＝1.0×10－6C、质坦为m＝4.0×10－3kg的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，整个装置被置于一足够大的水平向右的匀强电场的空间中。带电小球在电场中静止时细线偏离竖直方向的夹角θ＝37°。若不计空气阻力的作用，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)细线拉力的大小和电场强度的大小；

(2)细线剪断后，小球运动的加速度大小；

(3)从剪断细线开始，经过t＝0.20s这一段时间内小球电势能的变化量。

Answer 1

【答案】(1)，；(2)；(3)。

【解析】

(1)小球受到重力mg、电场力F和细线的拉力T的作用，如图所示，

由共点力平衡条件有

解得

解得

(2)剪断细线后，小球做匀加速直线运动，设其加速度为a，由牛顿第二定律有

解得

(3)在的时间内，小球的位移为

小球运动过程中，电场力做的功为

所以小球电势能的变化量为