Question

【題目】如圖所示的空間內存在水平向右的勻強電場，質量、電荷量的帶電小球，用絕緣輕細線懸掛起來，靜止時細線偏離豎直方向的夾角已知，，，不計空氣阻力。求：

小球的電性及電場強度的大小。

如果將細線輕輕剪斷，從剪斷細線開始經過時間，求這一段時間內小球電勢能的變化量。

Answer 1

【答案】 。

【解析】

小球處于靜止狀態(tài)，分析受力，根據電場力與場強方向的關系判斷電性，根據平衡求解電場強度大小；將細線突然剪斷小球將沿細線方向做勻加速直線運動，根據牛頓第二定律列式求解加速度；根據運動學公式求解出小球的位移；然后根據電勢能的減小量等于電場力的功列式求解。

對小球受力分析如圖所示：

由圖可知，小球受到的電場力與電場線方向相同，故小球帶正電，根據平衡得：解得：
剪斷細線后，小球向右下方做初速度為零的勻加速直線運動，

由牛頓第二定律得：則內的位移為：根據功能關系得：x，即電勢能減少了。