Question

【題目】一帶正電小球通過絕緣細線懸掛于場強大小為E1的水平勻強電場中，靜止時細線與豎直方向的夾角θ=45°，如圖所示。以小球靜止位置為坐標原點O，在豎直平面內建立直角坐標系xOy，其中x軸水平。現剪斷細線，經0.1s，電場突然反向，場強大小不變；再經0.1s，電場突然變為另一勻強電場，場強大小為E2，又經0.1s小球速度為零。已知小球質量m=1.0×10－2kg，電荷量q=1.0×10－8C，g取10m/s2，空氣阻力不計。求

(1)E1和E2；

(2)細線剪斷0.3s末小球的位置坐標。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】

（1）當小球靜止時，

則

電場力與重力的合力

剪斷細繩后，小球做勻加速直線運動，加速度的大小為

經過0.1s小球的速度大小為

速度的方向與x軸正方向成斜向右下方

在第2個0.1s內，電場方向，小球的水平分速度

豎直分速度

即第2個0.1s末，小球的速度大小為，方向豎直向下

依題意，在第3個0.1s內小球做勻減速直線運動，

由運動學公式知

根據牛頓第二定律得

代入數據得

（2）第1個0.1s內，小球的位移大小

則小球沿x方向移動的距離

沿y方向移動的距離

在第2 個0.1s內，小球沿x方向移動的距離

沿y方向移動的距離

在第3個0.1s內，小球沿沿方向移動的距離

即小球速度為零時的位置坐標是