问题
问答题
一带电量为Q的固定正点电荷在真空中形成的电场如图所示，现有一质量为m，带电量为q的微粒在此点电荷附近做周期为T的匀速圆周运动，微粒的重力不能忽略，求：
（1）微粒的带电性质．
（2）微粒的轨迹所在平面及圆心O的位置．
答案
（1）微粒的静电力和重力的合力提供向心力，异种电荷相互吸引，故微粒带负电；
（2）微粒做圆周运动的轨迹在水平面内，且圆心O在点电荷的正下方，设其离O点的距离为H；
对于微粒受力分析如图所示：
由牛顿第二定律得
mgtanα=m
R ①4π2 T2
由几何知识得：R=Htanα ②
由①②得：H=
；gT2 4π2
答：（1）微粒带负电．
（2）微粒的轨迹所在平面为水平面，圆心O在Q下方
的位置．gT2 4π2