Question

【題目】如圖所示的空間內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量、電荷量的帶電小球，用絕緣輕細(xì)線懸掛起來，靜止時(shí)細(xì)線偏離豎直方向的夾角已知，，，不計(jì)空氣阻力。求：

小球的電性及電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。

如果將細(xì)線輕輕剪斷，從剪斷細(xì)線開始經(jīng)過時(shí)間，求這一段時(shí)間內(nèi)小球電勢(shì)能的變化量。

Answer 1

【答案】 。

【解析】

小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，分析受力，根據(jù)電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向的關(guān)系判斷電性，根據(jù)平衡求解電場(chǎng)強(qiáng)度大小；將細(xì)線突然剪斷小球?qū)⒀丶?xì)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律列式求解加速度；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解出小球的位移；然后根據(jù)電勢(shì)能的減小量等于電場(chǎng)力的功列式求解。

對(duì)小球受力分析如圖所示：

由圖可知，小球受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)線方向相同，故小球帶正電，根據(jù)平衡得：解得：
剪斷細(xì)線后，小球向右下方做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

由牛頓第二定律得：則內(nèi)的位移為：根據(jù)功能關(guān)系得：x，即電勢(shì)能減少了。