Question

【题目】如图所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间存在匀强电场，在两极板间某位置用绝缘细线悬挂一质量m=10g的带电小球，静止时细线跟竖直方向成θ=45°角，小球与右极板距离为b=20cm。

(1)若小球所带的电荷量q=5×10－7C，则两极板间的电场强度大小为多少?

(2)若剪断细线，则小球做什么运动?需多长时间到达右极板?(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况，重力竖直向下，电场力水平向右，绳子拉力沿绳子向上，处于三力平衡状态，根据平衡条件，结合电性，即可判断电场强度的方向，依据力的合成法则，确定电场力与重力的关系，即可求解电场强度；剪断细绳后，小球受恒力作用，将做匀加速直线运动．

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

可得：E=2×105N/C

（2）剪断细线后，小球沿绳斜向下做匀加速直线运动

小球水平分运动也为匀加速直线运动．
水平加速度为：.

由运动学公式有：.

解得.