Question

18．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶正電量為q的半徑極小的小球，用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中，電場線水平．當(dāng)小球靜止時(shí)，測得懸線與豎直方向成θ角．
（1）求該電場的場強(qiáng)大小，說明場強(qiáng)方向．
（2）若電場足夠大，剪斷線后，小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？加速度大小是多少？

Answer 1

分析 （1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析小球的受力情況，作出力圖，根據(jù)平衡條件和電場力公式F=qE求解場強(qiáng)大小和方向．
（2）將絲線剪斷，小球所受的合力為恒力，將沿絲線方向向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

解答 解：（1）電場力 F=mgtanθ
電場強(qiáng)度$E=\frac{F}{q}=\frac{mgtanθ}{q}$   方向水平向左
（2）剪斷線后小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)
加速度大小$a=\frac{\frac{mg}{cosθ}}{m}=\frac{g}{cosθ}$
答：（1）求該電場的場強(qiáng)大小為$\frac{mgtanθ}{q}$，說明場強(qiáng)方向水平向左．
（2）若電場足夠大，剪斷線后，小球?qū)⒆鰟蚣铀龠\(yùn)動(dòng)，加速度大小是$\frac{g}{cosθ}$

點(diǎn)評(píng) 本題是帶電體在勻強(qiáng)電場中平衡問題與動(dòng)力學(xué)問題，關(guān)鍵是分析和計(jì)算電場力