Question

細線將質量為m=4×10^-3㎏的帶電小球P懸掛在O點下，當空中有方向水平向右，大小為E=1×10⁴N/C的勻強電場時，小球偏離豎直方向37°角后處于靜止狀態．（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求小球的帶電量？
（2）剪斷細線1s，小球發生的位移？

Answer 1

（1）小球受力與場強相同，故帶正電．

小球受力平衡，在水平方向：
qE=mgtan37°，得q=

mgtan37°

E

=

4×10-3×10×0.75

1×104

C=3×10-6：C．
（2）由受力圖可知，繩子的拉力：F=

mg

cos37°

線剪斷后小球受到的合力與繩子的拉力大小相等，方向相反，產生的加速度：a=

F

m

=

g

cos37°

=12.5m/s²
線斷后小球做勻加速直線運動：s=

1

2

at2=

1

2

×12.5×12m=6.25m．
答：（1）小球帶正電，小球的帶電量為3×10^-6C．
（2）剪斷細線1s，小球發生的位移為6.25m．