Question

质量为m的带电小球用细绳系住悬挂于匀强电场中，如图，静止时θ=60°，
求：（1）小球带何种电荷？
（2）小球受到的电场力多大？
（3）若将线烧断2s末小球的速度是多大？（g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）小球处于静止状态，分析受力，根据电场力与场强方向的关系判断电性．（2）根据平衡条件和电场力．（3）将细线突然剪断小球将沿细线方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和速度公式结合求解v．

解答：解：解：（1）小球受力如图，由于电场力F与场强方向相反，说明小球带负电
（2）小球的电场力F=qE
由平衡条件得：F=mgtanθ=

3

mg                                         
（3）剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动，
小球所受的合外力F_合=

mg

cosθ

根据牛顿第二定律得：F_合=ma
解得，a=

g

cosθ

=

g

1 2

=2g
由运动学公式：V=at=4g=40m/s
答：（1）小球带负电荷．
（2）小球受到的电场力为

3

mg．
（3）若将线烧断2s末小球的速度是40m/s．

点评：本题是带电体在电场中平衡问题，分析受力情况是解题的关键，并能根据受力情况判断小球的运动情况．