Question

如圖所示，質(zhì)量為m=1.00㎏的帶電小球用長為l=1.00m的絕緣細(xì)線懸掛于豎直向上的勻強(qiáng)電場中的O點(diǎn)，O點(diǎn)距水平地面的高度為h=2.05m，小球靜止時細(xì)線拉力為。若保持勻強(qiáng)電場的大小不變，而將方向緩慢轉(zhuǎn)向水平向右，當(dāng)小球再次靜止時，求：

（1）細(xì)線與豎直方向的夾角？

（2）若將細(xì)線燒斷，請說出小球到達(dá)地面前的運(yùn)動軌跡，并求出燒斷細(xì)線后小球到達(dá)地面的時間？（假設(shè)地面上方的勻強(qiáng)電場范圍足夠大）

Answer 1

（1）θ=37^o

（2）0.5

解析:

（1）當(dāng)小球再次達(dá)到平衡時，細(xì)線與豎直方向的夾角θ為： ② (4分)

解①②得：θ=37^o                                                                              (2分)

（2）燒斷細(xì)線時，小球在重力和水平方向的電場力作用下從靜止開始運(yùn)動，所以運(yùn)動軌跡為傾斜的直線。（只要說明是直線都得分）                                (2分)

     由運(yùn)動的獨(dú)立性可知，小球從燒斷細(xì)線到到達(dá)地面所用的時間為：

          ……③                                            (4分)

         ……④                                         (4分)

解③④得：                                                    (2分)