问题 问答题

如图所示,一根长为l的细绝缘线,上端固定,下端系一个质量为m的带电小球,将整个装置放入一匀强电场中,电场强度大小为E,方向水平向右.

(1)当小球处于平衡状态时,细线与竖直方向的夹角为θ,小球带何种电荷?所带电荷量是多少?

(2)如果将细线剪断,小球经t时间所发生的位移是多大?

答案

(1)因小球向右偏,所受电场力水平向右,场强也水平向右,所以小球带正电.小球受力情况,如图所示.根

据平衡条件得:

qE=mgtanθ

得:q=

mgtanθ
E

(2)将细线剪断,小球沿合力方向做匀加速直线运动.

剪断细线后小球所受合外力为:F=

mg
cosθ

根据牛顿第二定律得加速度为:a=

g
cosθ

则小球经t时间所发生的位移为:x=

1
2
at2=
gt2
2cosθ

答:

(1)当小球处于平衡状态时,小球带正电荷,所带电荷量是

mgtanθ
E

(2)如果将细线剪断,小球经t时间所发生的位移是

gt2
2cosθ

单项选择题
单项选择题