Question

【题目】如图所示，一条长为L的绝缘细线，上端固定，下端系一质量为m的带电小球，将它置于电场强度为E、方向水平向右的匀强电场中，当小球平衡时，悬线与竖直方向的夹角α＝45°。

（1）小球带何种电荷？电荷量为多少？

（2）若将小球向左拉至悬线呈水平位置，然后由静止释放小球，求放手后小球到达最低点的速度多大？

（3）在（2）问中，小球经多长时间到达最低点？

Answer 1

【答案】（1）正电（2）（3）

【解析】（1）由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示，由此可知小球带正电，设其电荷量为q，则

FTsinα＝qE

FTcosα＝mg

联立可得：FT＝mg

q＝＝

（2）静止释放后，小球由静止开始沿与竖直方向成α＝45°斜向右下方做匀加速直线运动，当到达最低点时，它经过的位移为L，此时细线刚好拉直

由匀变速直线运动规律，

其中a＝g，

得

（3）x＝at2，

所以t＝