竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖起方向成θ角时小球恰好平衡，小球距右板距离为

Question

竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场．其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖起方向成θ角时小球恰好平衡，小球距右板距离为 ，如图所示，求：

(1)小球带电荷量是多少？

(2)若剪断丝线，小球经多长时间碰到金属板？（重力加速度为 ）

 

Answer 1

(1)  (2)

解析:

(1)由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示，由平衡条件知：

…………①

…………②

由①②得

(2)丝线剪断后小球受重力和电场力，其合力与剪断前丝线拉力大小相等方向相反．所以：

……………………③

小球由静止开始沿着拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板上时，它的位移为：

……………………④

由运动学公式： ……⑤

由②③④⑤得