Question

质量为m的带电小球用绝缘线悬挂于O点，并处于水平向右的大小为E的匀强电场中（设电场足够大），小球静止时，丝线与铅垂线夹角为θ，如图所示，求：
（1）小球带何种电荷？
（2）小球电荷量为多少？
（3）若将丝线烧断，小球的加速度为多大？

Answer 1

分析：（1）（2）对小球进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件求出小球的电荷量．根据小球所受电场力与场强方向的关系，判断小球的电性．
（3）如果将细线烧断，小球沿合力方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列式求解加速度．

解答：解：（1）因小球向右偏，所受电场力向右，与电场强度方向相同，故带正电荷；
（2）小球受力情况，如图所示．

根据平衡条件得：
qE=mgtanθ
得：q=

mgtanθ

E

；
（3）如果将细线烧断，球沿合力方向做匀加速直线运动；
烧断细线后小球所受合外力为：F=

mg

cosθ

；
根据牛顿第二定律得加速度为：a=

g

cosθ

；
答：（1）小球带正电荷；
（2）小球电荷量为

mgtanθ

E

；
（3）若将丝线烧断，小球的加速度为

g

cosθ

．

点评：对于带电体在电场力平衡问题，关键是分析受力情况，运用力学方法求解．