问题
问答题
如图所示,带正电小球质量m=1×10-2kg,带电量q=1×10-6C,置于光滑绝缘水平面上的A点.空间有斜向上的匀强电场,将小球由静止释放,小球沿水平面做匀加速直线运动,且小球对地面的压力恰好为零,小球到达B点时的速度vB=1.5m/s,A点与B点的距离为s=0.15m.求:
(1)小球所受合力的大小;
(2)小球所受电场力的大小;
(3)电场场强的大小.

答案
(1)由题,小球沿水平面做匀加速直线运动,从A到B过程,加速度为 a=
=
-V 2t V 20 2S
m/s2=7.5m/s21.52-0 2×0.15
根据牛顿第二定律得:合力的大小为 F合=ma=1×10-2×7.5N=7.5×10-2N
(2)小球对地面的压力恰好为零,则地面对小球的支持力也为零,则小球电场力和重力两个力,作出两个力的合力,如图,则得电场力的大小为 F=
=
+(mg)2F 2合
N=0.125N0.0752+0.12
(3)电场强度大小为 E=
=F q
N/C=1.25×105N/C0.125 1×10-6
答:
(1)小球所受合力的大小是7.5×10-2N/C;
(2)小球所受电场力的大小是0.125N;
(3)电场场强的大小是1.25×105N/C.