Question

豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場．其電場強度為E，在該勻強電場中，用輕質(zhì)絕緣絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，此時小球離右板距離為b，如圖所示，問：
（1）小球所帶電荷的電性如何？電荷量多少？
（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？

Answer 1

（1）小球所帶電荷為正．
小球受到水平向右的電場力、豎直向下的重力和絲線拉力三力平衡：Eq=mgtanθ
得：q=

mgtanθ

E

（2）小球在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，加速度為：
ax=

Eq

m

=gtanθ
由運動學(xué)公式得：

1

2

axt2=b
則，t=

2b ax

=

2b gtanθ

答：
（1）小球所帶電荷為正，電荷量為

mgtanθ

E

．
（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需要的時間為

2b gtanθ

．