如图所示，在方向水平、足够大的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球，另一端固定于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角成30°。试问：（1）带电小球的带电性，电场强度的大小；（2）若剪断细线，则小球的加速度大小；（3）剪断细线开始，经历2秒小球机械能的变化。

1. 如图所示，在方向水平、足够大的匀强电场中，一不可伸长的绝缘细线的一端连着一个质量为m、带电量为q的带电小球，另一端固定于O点，平衡时细线与竖直方向的夹角成30°。试问：

（1）带电小球的带电性，电场强度的大小；

（2）若剪断细线，则小球的加速度大小；

（3）剪断细线开始，经历2秒小球机械能的变化。

【考点】

电势能; 带电粒子在电场中的运动综合;

【答案】

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解答题普通

1. 如图所示，匀强电场方向与水平线夹角θ=30°，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度 $\text{[math]}$ 开始运动，初速度方向与电场方向一致．

（1）若小球的带电荷量为 $\text{[math]}$ ，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力 $\text{[math]}$ 的大小和方向各如何？

（2）若小球的带电荷量为 $\text{[math]}$ ，为使小球能做直线运动，应对小球施加的恒力 $\text{[math]}$ 的最小值和方向各如何？

解答题容易

2. 如图a，一个正点电荷固定在绝缘水平面上x轴的原点O处，轴上各点电势 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的关系如图b。可视为质点的滑块质量为0.05kg、电荷量为 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 处由静止释放，在 $\text{[math]}$ 处时速度达到最大。已知滑块与水平面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则：

（1）在 $\text{[math]}$ 处滑块所受电场力大小是多少？

（2）滑块速度大小为多少？

（3）计算滑块到达的最远位置。

解答题容易

3. 如图所示，用长为L＝1.0m的轻质柔软绝缘细线，拴一质量 $\text{[math]}$ kg、电荷量 $\text{[math]}$ 的小球，细线的上端固定于O点。现加一水平向右的匀强电场，平衡时细线与竖直方向夹角为37°。现向左拉小球使细线水平且恰好伸直，小球由静止释放，不计空气阻力，取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）匀强电场E的大小；

（2）释放后 $\text{[math]}$ s时刻，小球速度的大小。

解答题容易