Question

【題目】在方向水平、足夠大的勻強電場中，一不可伸長的絕緣細線的一端連著一個質量為m、帶電量為q的帶電小球，另一端固定于O點，平衡時細線與豎直方向的夾角成30°:

（1）電場強度的大小；

（2）若剪斷細線，則小球的加速度有多大；

（3）剪斷細線開始經歷1秒小球電勢能的變化. (最后答案用m、q、g等符號表示)

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

(1)受力分析結合，根據平衡條件即可求解；(2) 若剪斷細線，先求合力在根據牛頓第二定律解題；(3)電場力所做的功等于電勢能的變化量。

（1）帶電小球在重力mg、電場力qE和繩的拉力T作用下處于平衡

則有：

解得：

（2）剪斷細線時小球在重力mg、電場力qE 的合力作用下，沿細線方向做勻加速直線運動由牛頓第二定律得：

解得：

（3）1秒鐘內小球發生的位移：

小球沿電場線移動的位移

所以電勢能的變化