Question

【题目】如图所示，一质量为m=1.0×10-2 kg，带电荷量为q=﹣1.0×10-6 C的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场范围足够大，静止时悬线向左与竖直方向成37°角，此时小球的电势能为零。若在某时刻将细线突然剪断，小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取g＝10m/s2. （sin37°=0.6，cos37°=0.8） 求：

(1) 电场强度E的大小；

(2) 小球运动1s末的速度大小和电势能大小。

Answer 1

【答案】（1）；（2）12.5m/s，－0.28 J

【解析】

(1) 小球受力平衡,由受力分析可得：

(2)绳子剪断后，小球做匀加速直线运动，受到的合力：

由牛顿第二定律，加速度：

1s末小球速度：

小球运动1s 的过程中，水平方向受到的静电力：

水平方向位移：

静电力做功：

由功能关系得，小球的电势能减少0.28J

小球的电势能：

Ep=－0.28 J