Question

【題目】如圖所示一帶電荷量為q＝1.0×10－6C、質坦為m＝4.0×10－3kg的帶電小球，用絕緣輕細線懸掛起來，整個裝置被置于一足夠大的水平向右的勻強電場的空間中。帶電小球在電場中靜止時細線偏離豎直方向的夾角θ＝37°。若不計空氣阻力的作用，重力加速度大小g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：

(1)細線拉力的大小和電場強度的大小；

(2)細線剪斷后，小球運動的加速度大小；

(3)從剪斷細線開始，經過t＝0.20s這一段時間內小球電勢能的變化量。

Answer 1

【答案】(1)，；(2)；(3)。

【解析】

(1)小球受到重力mg、電場力F和細線的拉力T的作用，如圖所示，

由共點力平衡條件有

解得

解得

(2)剪斷細線后，小球做勻加速直線運動，設其加速度為a，由牛頓第二定律有

解得

(3)在的時間內，小球的位移為

小球運動過程中，電場力做的功為

所以小球電勢能的變化量為