Question

（本题12分）如图所示的装置中，平行板电场中有一质量为m，带电量为q的小球，用长L的细线拴住后在电场中处于平衡状态（即平衡位置），此时线与竖直方向的夹角为θ，两板间的距离为d，求：

（1）小球带何种电荷？
（2）两板间的电势差是多少？
（3）把线拉成竖直向下的位置，放手后小球到达平衡位置时的速度为多大？

Answer 1

（1）负电 （2） （3）

试题分析：（1）由小球处于平衡状态，根据受力分析可知小球受电场力方向水平向左，小球带负电         （2分）
（2）设此时绳子拉力为T，板间电场强度为E，由平衡条件得
    ①                 （1分）
     ②               （1分）
又由于      ③              （1分）
由上述①②③式可解得      ④           （2分）
（3）从放手到平衡位置，由动能定理得：
- 0   ⑤           （3分）
由上述①②③⑤可解得  ⑥       （2分）