Question

7．如圖所示，一條長為L的絕緣細線，上端固定，下端系一質量為m的帶電小球，將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中，當小球平衡時，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）若將細線迅速剪斷，則小球將做什么運動，并求其加速度．

Answer 1

分析 （1）對帶電小球受力分析，受力電場力水平向右，故小球帶正電荷，電荷量由平衡條件可求出；
（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動

解答 解：（1）對帶電小球受力分析如圖示，電場力水平向右，故小球帶正電，由平衡條件，得：
qE=mgtanα
解得：$q=\frac{mgtanα}{E}=\frac{mg}{E}$
（2）剪斷線后小球將做勻加速直線運動，加速度大小為：$a=\frac{\frac{mg}{cosα}}{m}=\sqrt{2}g$
答：（1）小球帶正電，電荷量為$\frac{mg}{E}$
（2）若將細線迅速剪斷，則小球將做勻加速運動，其加速度為$\sqrt{2}g$

點評 本題考查了復合場，受力分析，平衡條件的應用，要注意正確受力分析，明確共點力平衡的正確應用．