Question

一根长为L的丝线吊着一质量为m的带电量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，重力加速度为g，求：
（1）这个小球带何种电荷？
（2）这个匀强电场的电场强度的大小？（已知sin37°=0.6  cos37°=0.8）
（3）若丝线突然断开．则小球做什么运动？

Answer 1

分析：以小球为研究对象，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件和电场力公式求解电场强度的大小；当线突然断开，绳子的弹力立即消失，而重力和电场力不变，故合力沿着原先绳的反方向，再判断运动即可．

解答：解：（1）由平衡条件可判断小球一定受向右的电场力，即电场力与电场线方向相同，故小球带正电．

（2）小球静止在电场中受力如图：
由平衡条件得：mgtan37°=qE
故E=

3mg

4q

（3）当线突然断开，绳子的弹力立即消失，而重力和电场力不变，故合力沿着原先绳的反方向，且大小不变，所以小球做初速为零的匀加速直线运动．
答：（1）这个小球带正电荷．（2）这个匀强电场的电场强度

3mg

4q

．（3）若丝线突然断开．则小球做小球做初速为零的匀加速直线运动．

点评：本题是带电体在电场中平衡问题，当力学问题去处理，分析受力，作出力图是关键．