问题
问答题
沿水平方向的场强为E=8.66×103v/m的足够大的匀强电场中,用绝缘细线系一个质量m=6.0g的带电小球,线的另一端固定于O点,平衡时悬线与竖直方向成30°角,如图所示,求:
(1)小球所带的电量
(2)剪断细线小球怎样运动,加速度多大?(g取10m/s2)

答案
(1)对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,如图
根据共点力平衡条件,有
T=
=mg cos30°
mg2 3 3
qE=mgtan30°
解得
q=
=mgtan30° E
=4×10-6C6×10-2× 3 3 8.66×103
即小球所带的电量为4×10-6C.
(2)剪断细线后,重力和电场力不变,故合力沿着之前细线的反方向,大小为
mg2 3 3
根据牛顿第二定律,有
mg=ma2 3 3
解得
a=
g2 3 3
即剪断细线小球将沿着细线反方向做匀加速直线运动,加速度为
g.2 3 3