Question

【题目】如图所示，质量为m、所带电量为q的小球以细线悬吊于O点，并置于水平向右的匀强电场中（电场区域足够大），小球静止于P点，且细线与竖直方向夹角为θ，重力加速度为g，求：

（1）小球带什么电荷

（2）匀强电场的场强大小

（3）剪断细线，经时间t小球与P点的距离

Answer 1

【答案】（1）正电荷；（2） ；（3）。

【解析】

（1）小球受到的电场力向右，与场强方向一致，故小球带正电荷；

（2）对小球受力分析，受重力、电场力和拉力，根据共点力平衡条件，有：

Tcosθ=mg

qE=mgtanθ，

则

；

剪短细线后，小球受到重力和电场力，合力恒定，故做初速度为零的匀加速直线运动；

根据牛顿第二定律，有

F合=ma ①

由于三力平衡中，任意两个力的合力与第三力等值、反向、共线，故：

F合=T= ②

根据位移时间公式，有

③

由①②③解得：