题目内容
【题目】如图所示，P为倾角30°的光滑绝缘斜面ABC斜边AC的中点，空间存在方向水平向右的匀强电场场强大小未知，当在B点固定一质量为m的带电小球时，另一完全相同的带电小球恰好可以静止在P点且对斜面无压力。已知AB=l，重力加速度为g，静电力常量为k。求
(1)带电小球的电性及电量大小；
(2)如果撤去B点的带电小球，将小球m从A点以速度v0水平抛出，求小球从抛出到第一次落回斜面的时间。
【答案】(1)负电，
(2)
【解析】
对小球m在P点进行受力分析可得小球所受电场力方向水平向左，故小球带负电；
由平衡条件和库仑力公式求出带电小球的电量大小；如果撤去B点的带电小球，将小球m从A点以速度v0水平抛出，在水平方向受到电场力，小球做匀减速运动，在竖直方向上，小球做自由落体运动，根据运动规律求出小球从抛出到第一次落回斜面的时间；
解：(1)对小球m在P点进行受力分析可得，小球所受电场力方向水平向左，故小球带负电；
由平衡条件可得：
由几何知识可得
，则有：
联立解得
，
(2)如果撤去B点的带电小球，将小球m从A点以速度v0水平抛出，在水平方向受到电场力，小球做匀减速运动，在竖直方向上，小球做自由落体运动；
由于，则有
联立解得
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