Question

【題目】豎直放置的兩塊足夠長(zhǎng)的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)．其電場(chǎng)強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡，如圖所示，請(qǐng)問(wèn)：

（1）小球帶電荷量是多少？

（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長(zhǎng)時(shí)間？

Answer 1

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：

（1）由于小球處于平衡狀態(tài)知小球帶正電，對(duì)小球受力分析如圖所示

FTsinθ＝qE①

FTcosθ＝mg②

由得，

故

（2）由第（1）問(wèn)中的方程②知，而剪斷絲線后小球所受電場(chǎng)力和重力的合力與未剪斷絲線時(shí)絲線對(duì)小球的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場(chǎng)力的合力等于．小球的加速度，小球由靜止開(kāi)始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)碰到金屬板上時(shí)，它的位移為，又由x＝at2，得