如圖所示在豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場．其電場強度為E，在該勻強電場中，用絕緣絲線懸掛質量為m...

問題詳情：

如圖所示在豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板間有勻強電場．其電場強度為E，在該

勻強電場中，用絕緣絲線懸掛質量為m的帶正電小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰

好平衡，此時小球距離右板距離為b，重力加速度為g，求：

（1）懸線對小球的拉力為多大？

（2）小球帶電荷量是多少？

（3）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？

【回答】

解：由於小球處於平衡狀態知小球帶正電，對小球受力分析如右圖所示

FTsin θ=qE①

FTcos θ=mg②

由得tan θ=，故q=，

（2）由第（1）問中的方程②知FT=，而剪斷絲線後小球所受電場力和重力的合力與未剪斷絲線時絲線對小球的拉力大小相等，故剪斷絲線後小球所受重力、電場力的合力等於．小球的加速度a==，小球由靜止開始沿着絲線拉力的反方向做勻加速直線運動，當碰到金屬板上時，它的位移為x=，又由x=at2，

得t=

答：（1）懸線對小球的拉力為

（2）小球帶電荷量是

（3）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需時間為

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：計算題