Question

如图所示，用长L=0.50m的绝缘轻质细线，把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d=5.0cm，两板间电压U=1.0×10³V．
静止时，绝缘线偏离竖直方向θ角，小球偏离竖直距离a=1.0cm．（θ角很小，为计算方便可认为tanθ≈sinθ，取g=10m/s²，需要求出具体数值，不能用θ角表示），则
（1）两板间电场强度的大小为

2.0×10⁴

 V/m；
（2）小球带的电荷量

1.0×10^-8C

C
（3）若细线突然被剪断，小球将在板间

匀加速直线运动

（填“类平抛运动”、“匀加速直线运动”或“匀速直线运动”）

Answer 1

分析：由电场强度与电势差的关系，可求电场强度；对小球受力分析，有平衡条件求电场力，求电荷量；细线断后小球受到重力、电场力，合力为恒力，做匀加速直线运动．

解答：解：（1）由电场强度与电势差的关系，得E=

u

d

=

1.0×103

0.05

=2.0×10⁴V/m；
（2）对小球受力分析如图，则qE=mgtanα     q=

mgtanα

E

=

1.0×10-3×10× 1.0 50

2.0×104

=1.0×10^-8C
（3）由受力图知，当细线断后小球受到重力、电场力作用，合力为恒力，有牛顿第二定律得，加速度恒定，故做匀加速直线运动

故答案为：（1）两板间电场强度的大小为 2.0×10⁴ V/m；
（2）小球带的电荷量 1.0×10^-8CC
（3）若细线突然被剪断，小球将在板间 匀加速直线运动．

点评：考查了带电粒子在电场中的受力平衡问题，由受力情况，判断运动情况．