Question

【題目】如圖所示，在水平向左、大小為E=1.0×103 N/C 的勻強電場中，一個質量為m=0.1kg的帶電小球用絕緣輕繩(不伸縮)懸于O點。平衡時小球位于A點，此時繩與豎直方向的夾角=53°，繩長為L=0.6m，重力加速度g取10m/s2，sin530 =0.8.

(1)求小球的帶電荷量q的大小和帶電性質；

(2)將小球移到B點，使得OB水平，且輕繩恰好伸直，給小球一豎直向下的初速度vB，小球到達懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力，求vB大��；

Answer 1

【答案】（1）負電； （2）2m/s

【解析】

（1）在A點小球處于平衡狀態(tài)，根據小球受重力、電場力和繩子拉力作用可得：小球受力如圖所示，

故根據受力平衡可得：電場力方向水平向右，大小

qE＝mgtanθ＝mg；

故小球帶負電，帶電量

（2）根據小球受重力、電場力和繩子拉力作用，由小球到達懸點正下方C點時繩中拉力恰等于小球重力，根據牛頓第二定律可得：小球在C點的速度vC=0；
小球從B到C的過程只有重力、電場力做功，故由動能定理可得：

所以，