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，用绝缘丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ=30°角时小球恰好平衡，且此时与右板的距离为b，如图所示．已知重力加速度为g，求：                                                                                                                                       

（1）小球带电荷量是多少？                                                                                          

（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？                                                               

                                                                                                 

                                                                                                                                      

Answer 1

解：（1）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=

（2）小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，水平方向加速度的分量为：

a_x==gtanθ

由运动学公式得：

a_xt²=b

则有：t==

答：（1）小球所带电荷为正，电荷量为．

（2）若剪断丝线，小球碰到金属板需要的时间为．