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，其極板帶電量為Q，在兩極板之間，用輕質絕緣絲線懸掛質量為m，電量為q的帶電小球(可看成點電荷)，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，離左板的距離為2b，如圖所示，則（ ）

A. 小球受到電場力為

B. 若將小球移到懸點下方豎直位置，小球的電勢能減小

C. 若將細繩剪斷，小球經時間到達負極

D. 小球帶正電，極板之間的電場強度大小為

Answer 1

【答案】C

【解析】

對小球受力分析，據平衡條件可得小球所受電場力，另對小球而言，板上電荷不能視為在同一水平線上的點電荷，兩板對小球的電場力。據小球所受電場力和場強的定義式可得極板之間的電場強度。據電場力的方向，可得將小球移到懸點下方豎直位置過程中電場力做功的正負，從而判斷小球電勢能的變化。細繩剪斷后小球做勻加速直線運動，將小球的運動分解成水平方向和豎直方向，據運動學公式和牛頓運動定律可得小球到達負極所需時間。

AD：對小球受力分析，由平衡條件可得，則小球受到電場力，極板之間的電場強度。對小球而言，板上電荷不能視為與小球在同一水平線上的點電荷，則兩板對小球的電場力。故AD兩項錯誤。

B：小球所受電場力水平向右，將小球移到懸點下方豎直位置，電場力對小球做負功，小球的電勢能增加。故B項錯誤。

C：細繩剪斷后小球做勻加速直線運動，將小球的運動分解成水平方向和豎直方向，對水平方向、，解得：小球到達負極所需時間。故C項正確。