Question

【題目】如圖所示，一條長為L的絕緣細(xì)線，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于電場強(qiáng)度為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，當(dāng)小球平衡時(shí)，懸線與豎直方向的夾角α＝45°。

（1）小球帶何種電荷？電荷量為多少？

（2）若將小球向左拉至懸線呈水平位置，然后由靜止釋放小球，則放手后小球做什么運(yùn)動(dòng)？經(jīng)多長時(shí)間到達(dá)最低點(diǎn)？

Answer 1

【答案】（1）帶正電；

（2）放手后小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)；

【解析】試題分析：（1）由偏轉(zhuǎn)方向可知，小球帶正電；如圖所示由題意可知，小球所受合力為：F合＝mg

小球所受電場力與重力大小相等，故有：qE=mg

所以小球所帶的電荷量為：

（2）將小球向左拉到水平處可知小球所受重力和電場力的合力沿圖中虛線方向，而繩在水平方向?qū)η驘o彈力，故小球?qū)⒀靥摼�方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知，小球的加速度為：；到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，小球的位移為L，根據(jù)初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：L＝at2

可得小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：