Question

【題目】如圖所示，一質量m＝2.0×10﹣2kg、電荷量絕對值q＝1.0×10﹣6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，電場足夠大，靜止時懸線與豎直方向夾角θ＝37°，若小球的電荷量始終保持不變，重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

（1）求電場強度的大小E。

（2）若在某時刻將細線突然剪斷，求經過1s時小球的速度大小v及方向。

Answer 1

【答案】（1）1.5×105 N/C（2）12.5m/s，方向與豎直方向成37°角，斜向左下。

【解析】

(1)根據平衡條件可知小球所受電場力為：F＝mgtanθ

根據電場強度的定義式有：

聯立解得：

E＝1.5×105 N/C

(2)細線剪斷后，小球受到的合力為：

小球的加速度為：

＝12.5 m/s2

所以1s末小球的速度大小：

v=at=12.5 m/s

速度方向與豎直方向成37°角，斜向左下