Question

【題目】在如圖所示的勻強電場中，有一輕質棒AB，A點固定在一個可以轉動的軸上，B端固定有一個大小可忽略、質量為m，帶電荷量為Q的小球，當棒靜止后與豎直方向的夾角為θ，求:

（1）勻強電場的場強．
（2）剪斷細繩后小球什么運動，并求出加速度．

Answer 1

【答案】
（1）

解：對小球，分析受力如圖，根據平衡條件得：

Tcosθ=mg ①

Tsinθ=EQ ②

由①②兩式解得：E=

（2）

若剪斷細線，小球將沿繩子方向向下做勻加速直線運動，此時小球所受的合力大小F=T，由牛頓第二定律得：

T=ma

又由上題有：Tcosθ=mg

解得：a=

【解析】（1）對小球進行受力分析，根據平衡條件求解小球所受電場力的大小，根據F=QE求得勻強電場的場強；（2）若剪斷細線，小球將沿著合力方向做勻加速直線運動．以小球為研究對象，分析受力，作出力圖，根據牛頓第二定律求解小球的加速度大小．