Question

一根長(zhǎng)為l的絲線吊著一質(zhì)量為m，電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，絲線與豎直方向成37°角，不考慮q對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)的影響（重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大��；
（2）剪斷絲線后，小球做何運(yùn)動(dòng)？小球的加速度多大？

Answer 1

分析：（1）小球受到重力、電場(chǎng)力和拉力而平衡，作出受力圖，根據(jù)平衡條件求解電場(chǎng)強(qiáng)度E．
（2）剪斷絲線后，小球受到重力、電場(chǎng)力作用，這兩個(gè)力是恒力，它們的合力也是恒力，小球?qū)⒀睾狭Ψ较蜃鰟蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)．根據(jù)牛頓第二定律求出加速度．

解答：解：（1）小球受力圖如圖．由題小球帶正電．根據(jù)平衡條件得
            mgtan37°=qE
故電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E=

3mg

4q

    （2）剪斷絲線后，小球受到重力、電場(chǎng)力作用，小球?qū)⒀貎蓚�(gè)力的合力方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
    F_合=

mg

cos37°

=

5mg

4

根據(jù)牛頓第二定律得
      F_合=ma
則a=

5

4

g
答：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小E=

3mg

4q

；
    （2）剪斷絲線后，小球做做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小球的加速度為

5

4

g．

點(diǎn)評(píng)：本題是帶電粒子在電場(chǎng)中平衡和勻變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵是分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，用動(dòng)力學(xué)基本的方法處理．