沿水平方向的场强为E=8.66×103v/m的足够大的匀强电场中,用绝缘细线系一个质量m=6.0g的带电小球,线的另一端固定于O点,平衡时悬线与竖直方向成30°角,如图所示,求:(1)小

◎ 题目

沿水平方向的场强为E=8.66×103v/m的足够大的匀强电场中,用绝缘细线系一个质量m=6.0g的带电小球,线的另一端固定于O点,平衡时悬线与竖直方向成30°角,如图所示,求:
(1)小球所带的电量
(2)剪断细线小球怎样运动,加速度多大?(g取10m/s2
魔方格

◎ 答案

(1)对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,如图

魔方格

根据共点力平衡条件,有
T=
mg
cos30°
=
2

3
3
mg

qE=mgtan30°
解得
q=
mgtan30°
E
=
6×10-2×

3
3
8.66×103
=4×10-6C

即小球所带的电量为4×10-6C.
(2)剪断细线后,重力和电场力不变,故合力沿着之前细线的反方向,大小为
2

3
3
mg

根据牛顿第二定律,有
2

3
3
mg
=ma
解得
a=
2

3
3
g

即剪断细线小球将沿着细线反方向做匀加速直线运动,加速度为
2

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