Question

如图所示，两块相距为d，足够长的金属板A、B平行竖直放置，两板间电压为U，长为L的绝缘细线一端拴质量为m的带电小球，另一端固定在左板上某点，小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ.如突然将细线剪断，问：

（1）小球将如何运动？

（2）小球经多长时间打到金属板上？

Answer 1

(1)做v₀=0、a=g/cosθ的匀加速直线运动

(2)t=

解析：由于小球原来是静止的，则合外力为零.所以细线剪断时，小球在重力和电场力这两个恒力作用下，将做匀加速直线运动.

根据匀变速直线运动规律：

s=v₀t+at²和a=

解得：t=.

提示:(1)由三力平衡知道重力和电场力的合力的大小为mg(与线拉力大小相等），方向与线的拉力相反，且在电场中重力和电场力为恒力.

(2)求出小球沿线的方向到B板间距离，再据匀变速直线运动规律求解.