Question

如图所示，一个带电小球用绝缘细线悬挂在匀强电场中，当悬线与竖直方向成60°角时，小球恰好在B点处于平衡状态，若线长为0.05m，小球质量为0.1kg，两板间的电场强度为

3

×10⁶N/C，两板间距为

3

30

m，求：
（1）两金属板的电势差；
（2）小球的电荷量；
（3）如果将小球在悬点正下方的A点由静止释放，那么它到达B点时的速度为多大？

Answer 1

分析：（1）根据U=Ed求解电势差；
（2）由共点力平衡条件即可求解电荷量；
（3）从A到B的过程中运用动能定理即可求解．

解答：解：（1）根据U=Ed得：
U=

3

×10⁶×

3

30

V=1×10⁵V
（2）小球在B点处于平衡状态，则有：
qE=mgtan60°
解得：q=1×10^-6C
（3）从A到B的过程中运用动能定理得：
qELsin60°-mg（L-Lcos60°）=

1

2

mv2-0
解得：v=1m/s
答：（1）两金属板的电势差为1×10⁵V；
（2）小球的电荷量为1×10^-6C；
（3）如果将小球在悬点正下方的A点由静止释放，那么它到达B点时的速度为为1m/s．

点评：解决本题的关键进行正确的受力分析，然后根据共点力平衡和动能定理求解，难度适中．