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=2×104v/m，在該勻強電場中，用絲線懸掛質量為m=60g的帶電小球，絲線跟豎直方向成45°角時小球恰好平衡，小球與右側金屬板相距d=20cm，如圖所示，g=10m/s2，求：

（1）小球帶電荷量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）3×10-5 C （2）0.2s

【解析】試題分析：先分析小球的受力情況，受重力、電場力、繩子拉力，處于平衡狀態，根據平衡條件判斷電性，求解電荷量；若將細線剪斷，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，所以小球將做勻加速直線運動，根據勻變速直線運動規律解出物體的運動時間。

（1）小球受重力、電場力、繩子拉力，處于平衡狀態，

根據平衡條件可得：Eq=mgtanθ

帶入數據解得：q=3×10-5 C

（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：

由位移時間公式得：

解得： =0.2s