Question

【題目】豎直放置的兩塊足夠長的帶電平行金屬板間有勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度為E，在該勻強(qiáng)電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶正電小球，當(dāng)絲線跟豎直方向成θ角小球與板距離為b時，小球恰好平衡，如圖所示．（重力加速度為g）求：

（1）小球帶電量q是多少？
（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？

Answer 1

【答案】
（1）解：小球受力平衡，對小球受力分析如圖所示：

Fsinθ=qE ①

Fcosθ=mg ②

由①②解得：

q=

答：小球帶電量q是+ ；

（2）解：研究水平方向的運(yùn)動．剪斷絲線后，小球沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動．

加速度為：a= =gtanθ

由運(yùn)動學(xué)公式得：b= at2

解得t=

（利用合運(yùn)動或豎直分運(yùn)動計(jì)算也可）

答：若剪斷絲線，小球碰到金屬板需 的時間．

【解析】（1）先分析小球的受力情況，重力豎直向下，電場力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件判斷電性，求解電荷量；（2）如將細(xì)線剪斷，繩子的拉力撤去，其余二力的合力一定沿繩子的反方向，大小等于原先繩子的力，所以小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本�運(yùn)動，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動規(guī)律解出物體的運(yùn)動時間．