Question

【題目】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，用絕緣絲線懸掛質量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ=30°角時小球恰好平衡，且此時與右板的距離為b，如圖所示．已知重力加速度為g，求：

（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時間？

Answer 1

【答案】（1）小球所帶電荷為正，電荷量為．

（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需要的時間為．

【解析】解：（1）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=

（2）小球在水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，水平方向加速度的分量為：

ax==gtanθ

由運動學公式得：

axt2=b

則有：t==

答：（1）小球所帶電荷為正，電荷量為．

（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需要的時間為．