Question

【題目】如圖所示，豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間存在勻強電場，在兩極板間某位置用絕緣細線懸掛一質量m=10g的帶電小球，靜止時細線跟豎直方向成θ=45°角，小球與右極板距離為b=20cm。

(1)若小球所帶的電荷量q=5×10－7C，則兩極板間的電場強度大小為多少?

(2)若剪斷細線，則小球做什么運動?需多長時間到達右極板?(g取10m/s2)

Answer 1

【答案】（1）2×105N/C（2）0.2s

【解析】

先分析小球的受力情況，重力豎直向下，電場力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)，根據平衡條件，結合電性，即可判斷電場強度的方向，依據力的合成法則，確定電場力與重力的關系，即可求解電場強度；剪斷細繩后，小球受恒力作用，將做勻加速直線運動．

（1）Fsinθ=qE①.
Fcosθ=mg②
由①②解得：E=mgtanθ/q .

可得：E=2×105N/C

（2）剪斷細線后，小球沿繩斜向下做勻加速直線運動

小球水平分運動也為勻加速直線運動．
水平加速度為：.

由運動學公式有：.

解得.