Question

【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？

Answer 1

【答案】
（1）

小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示：

F sinθ＝qE①

F cosθ＝mg②

由 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 ；

所以小球的加速度 ，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 ，所以

【解析】（1）利用共点力平衡条件列出方程可求解；（2）关键是剪断丝线后的加速度的求法，加速度求出后，利用公式 可求出时间。