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，用絲線懸掛質量為m的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡，如圖所 示，請問：

（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）

小球處于平衡狀態，對小球受力分析如圖所示：

F sinθ＝qE①

F cosθ＝mg②

由 得 ，故

（2）

由第(1)問中的方程②知 ，而剪斷絲線后小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時絲線的拉力大小相等，故剪斷絲線后小球所受重力、電場力的合力等于 ；

所以小球的加速度 ，小球由靜止開始沿著絲線拉力的反方向做勻加速直線運動，當碰到金屬極上時，它經過的位移為 ，

又 ，所以

【解析】（1）利用共點力平衡條件列出方程可求解；（2）關鍵是剪斷絲線后的加速度的求法，加速度求出后，利用公式 可求出時間。