Question

【題目】如圖所示，一條長為L的絕緣細(xì)線，上端固定，下端系一質(zhì)量為m的帶電小球，將它置于電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中，當(dāng)小球平衡時，懸線與豎直方向的夾角α＝45°。

（1）小球帶何種電荷？電荷量為多少？

（2）若將小球向左拉至懸線呈水平位置，然后由靜止釋放小球，求放手后小球到達最低點的速度多大？

（3）在（2）問中，小球經(jīng)多長時間到達最低點？

Answer 1

【答案】（1）正電（2）（3）

【解析】（1）由于小球處于平衡狀態(tài)，對小球受力分析如圖所示，由此可知小球帶正電，設(shè)其電荷量為q，則

FTsinα＝qE

FTcosα＝mg

聯(lián)立可得：FT＝mg

q＝＝

（2）靜止釋放后，小球由靜止開始沿與豎直方向成α＝45°斜向右下方做勻加速直線運動，當(dāng)?shù)竭_最低點時，它經(jīng)過的位移為L，此時細(xì)線剛好拉直

由勻變速直線運動規(guī)律，

其中a＝g，

得

（3）x＝at2，

所以t＝