Question

如图，用绝缘细线拴住一个质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点）后悬挂于O点，整个装置处于水平向右的匀强电场中，小球保持静止的平衡状态．
求：（1）电场强度的大小
（2）若将细线剪断，小球的加速度是多少？

Answer 1

分析：小球在重力、拉力与电场力共同作用下处于平衡状态，由力的处理方法可结合数学的三角函数关系可求出电场力大小与拉力大小，从而可算出电场强度的大小．
若将细线剪断，求出小球的合力，根据牛顿第二定律求得小球的加速度．

解答：解：（1）如图所示，对小球进行受力分析，并将电场力与重力合成得：

qE=mgtan30°
E=

3 mg

3q

（2）若将细线剪断，小球受电场力和重力，
根据牛顿第二定律求得
F_合=

mg

cos30°

=ma
a=

2 3 g

3

答：（1）电场强度的大小是

3 mg

3q

（2）若将细线剪断，小球的加速度是

2 3 g

3

．

点评：对研究对象进行受力分析后，由力的合成可得力之间的关系，从而算出结果．