Question

質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣線懸掛于O點(diǎn)，并處于水平向右的大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中（設(shè)電場(chǎng)足夠大），小球靜止時(shí)，絲線與鉛垂線夾角為θ，如圖所示，求：
（1）小球帶何種電荷？
（2）小球電荷量為多少？
（3）若將絲線燒斷，小球的加速度為多大？

Answer 1

分析：（1）（2）對(duì)小球進(jìn)行研究，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)平衡條件求出小球的電荷量．根據(jù)小球所受電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系，判斷小球的電性．
（3）如果將細(xì)線燒斷，小球沿合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度．

解答：解：（1）因小球向右偏，所受電場(chǎng)力向右，與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故帶正電荷；
（2）小球受力情況，如圖所示．

根據(jù)平衡條件得：
qE=mgtanθ
得：q=

mgtanθ

E

；
（3）如果將細(xì)線燒斷，球沿合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；
燒斷細(xì)線后小球所受合外力為：F=

mg

cosθ

；
根據(jù)牛頓第二定律得加速度為：a=

g

cosθ

；
答：（1）小球帶正電荷；
（2）小球電荷量為

mgtanθ

E

；
（3）若將絲線燒斷，小球的加速度為

g

cosθ

．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于帶電體在電場(chǎng)力平衡問(wèn)題，關(guān)鍵是分析受力情況，運(yùn)用力學(xué)方法求解．