Question

竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用绝缘丝线悬挂质量为m

竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ=30 o 角时小球恰好平衡，且此时与右板的距离为b，如图所示．已知重力加速度为g,求： （1）小球带电荷量是多少？（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？

Answer 1

（1） （2）

试题分析：(1)由于小球处于平衡状态知小球带正电，对小球受力分析如图所示 则   F T sin θ＝qE ① F T cos θ＝mg ② 由 得tan θ＝ ，故q＝ = （2）由第(1)问中的方程②知F T ＝ ，而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线对小球的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于 .小球的加速度a＝ ＝ ， 小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为x＝ ， 又由x＝ at 2 ，得t＝ ＝ ＝ .=