题目内容
如图所示，一个带电量为q，质量为m的小球用绝缘细线悬挂在两块竖直的彼此绝缘平行金属板A、B中，两板间距离为d，让A、B两板连接到一个电动势为ω=
| ||
| 3q |
求：（1）带电小球带电的性质和小球偏离竖直线的夹角θ；
（2）如果保持电源电动势不变，改变AB间距离，待稳定后发现悬挂小球的细线偏角为60°，则此时AB两板间距离为多少？
分析：（1）平行金属板A、B中电场方向水平向左，小球受到的电场力水平向右，即可判断小球的电性．由平衡条件求解小球偏离竖直线的夹角θ；
（2）保持电源电动势不变，改变AB间距离，悬挂小球的细线偏角为60°，根据平衡条件求出板间场强，由E=
求出板间距离．
（2）保持电源电动势不变，改变AB间距离，悬挂小球的细线偏角为60°，根据平衡条件求出板间场强，由E=
| U |
| d |
解答：
解：（1）由题，平行金属板A、B中电场方向水平向左，小球受到的电场力水平向右，小球带负电．
如图 Eq=mgtanθ… ①
Eq=
mg… ②
由①②得：θ=30°
（2）当θ=60°时，设此时电场强度为E′
由E′q=mgtan60°… ③
解得 E′=
…④
又 U=ε=
…⑤
U=E′d′…⑥
由 ④⑤⑥得：d′=
…⑦
答：（1）带电小球带负电，小球偏离竖直线的夹角θ为30°；
（2）AB两板间距离为
．
解：（1）由题，平行金属板A、B中电场方向水平向左，小球受到的电场力水平向右，小球带负电．如图 Eq=mgtanθ… ①
Eq=
| ||
| 3 |
由①②得：θ=30°
（2）当θ=60°时，设此时电场强度为E′
由E′q=mgtan60°… ③
解得 E′=
| ||
| q |
又 U=ε=
| ||
| 3q |
U=E′d′…⑥
由 ④⑤⑥得：d′=
| d |
| 3 |
答：（1）带电小球带负电，小球偏离竖直线的夹角θ为30°；
（2）AB两板间距离为
| d |
| 3 |
点评：本题是带电体在电场中平衡与电路知识的综合，它们联系的桥梁是电动势．
练习册系列答案
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；
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