Question

【题目】如图所示的空间内存在水平向右的匀强电场，质量、电荷量的带电小球，用绝缘轻细线悬挂起来，静止时细线偏离竖直方向的夹角已知，，，不计空气阻力。求：

小球的电性及电场强度的大小。

如果将细线轻轻剪断，从剪断细线开始经过时间，求这一段时间内小球电势能的变化量。

Answer 1

【答案】 。

【解析】

小球处于静止状态，分析受力，根据电场力与场强方向的关系判断电性，根据平衡求解电场强度大小；将细线突然剪断小球将沿细线方向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律列式求解加速度；根据运动学公式求解出小球的位移；然后根据电势能的减小量等于电场力的功列式求解。

对小球受力分析如图所示：

由图可知，小球受到的电场力与电场线方向相同，故小球带正电，根据平衡得：解得：
剪断细线后，小球向右下方做初速度为零的匀加速直线运动，

由牛顿第二定律得：则内的位移为：根据功能关系得：x，即电势能减少了。