题目内容
【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,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图所示,请问:
(1)小球的电性及所带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
【答案】(1)正电;(2)
【解析】
试题分析:(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示,小球带正电;
F sinθ=qE①
F cosθ=mg②
由上述两式得,故
.
(2)由第(1)问中的方程②知,而剪断丝线后,小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于
.小球的加速度
,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金属极上时,它经过的位移为
,又由s=
at2,
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