Question

3．如图所示，在匀强电场中，电场方向与竖直方向成α角．质量为m，电荷量为q的带负电的小球用细线系在竖直墙面上，静止时细线恰好水平，则场强的大小E=$\frac{mg}{qcosα}$；剪断细线，小球从静止开始运动，加速度大小a=gtanα．

Answer 1

分析 由受力平衡列方程求出场强大小，剪断线后小球受力恒定，将做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律即可求出加速度．

解答 解：对小球受力分析知：qEcosa=mg，所以E=$\frac{mg}{qcosα}$；
若剪断线，小球受的合力水平向右，因此，小球将做初速度为零的匀加速直线运动，运动方向水平向右，其合力的大小为F′=F=mgtanα．
由牛顿第二定律得：ma=mgtanα
所以：a=gtanα
故答案为：$\frac{mg}{qcosα}$，gtanα

点评 正确对小球受力分析是解决本题的关键，小球的运动情况要根据受力情况来判断．