Question

【题目】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=2×104v/m，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m=60g的带电小球，丝线跟竖直方向成45°角时小球恰好平衡，小球与右侧金属板相距d=20cm，如图所示，g=10m/s2，求：

（1）小球带电荷量q是多少？

（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？

Answer 1

【答案】（1）3×10-5 C （2）0.2s

【解析】试题分析：先分析小球的受力情况，受重力、电场力、绳子拉力，处于平衡状态，根据平衡条件判断电性，求解电荷量；若将细线剪断，绳子的拉力撤去，其余二力的合力一定沿绳子的反方向，大小等于原先绳子的力，所以小球将做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律解出物体的运动时间。

（1）小球受重力、电场力、绳子拉力，处于平衡状态，

根据平衡条件可得：Eq=mgtanθ

带入数据解得：q=3×10-5 C

（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：

由位移时间公式得：

解得： =0.2s