Question

【題目】如圖所示，一質量為m=1.0×10-2 kg，帶電荷量為q=﹣1.0×10-6 C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場范圍足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成37°角，此時小球的電勢能為零。若在某時刻將細線突然剪斷，小球在運動過程中電荷量保持不變，重力加速度取g＝10m/s2. （sin37°=0.6，cos37°=0.8） 求：

(1) 電場強度E的大小；

(2) 小球運動1s末的速度大小和電勢能大小。

Answer 1

【答案】（1）；（2）12.5m/s，－0.28 J

【解析】

(1) 小球受力平衡,由受力分析可得：

(2)繩子剪斷后，小球做勻加速直線運動，受到的合力：

由牛頓第二定律，加速度：

1s末小球速度：

小球運動1s 的過程中，水平方向受到的靜電力：

水平方向位移：

靜電力做功：

由功能關系得，小球的電勢能減少0.28J

小球的電勢能：

Ep=－0.28 J