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，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板

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，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，如图所示，问：
（1）小球所带电荷的电性如何？电荷量多少？
（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？

Answer 1

（1）小球所带电荷为正．
小球受到水平向右的电场力、竖直向下的重力和丝线拉力三力平衡：Eq=mgtanθ
得： q=(mgtanθ)/(E)
（2）小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为：
a x =(Eq)/(m) =gtanθ
由运动学公式得：
(1)/(2) a x t 2 =b
则， t =

(2b)/(ax)

=

(2b)/(gtanθ)

答：
（1）小球所带电荷为正，电荷量为 (mgtanθ)/(E) ．
（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需要的时间为

(2b)/(gtanθ)

．