题目
如右图所示,两块相距为d、足够长的金属板平行竖直放置,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,细线与竖直方向的夹角为,如果将细线剪断,问: (1)小球将如何运动? (2)小球经多长时间打到金属板上?
答案:解:⑴小球静止时,受三力:电场力、重力、线的拉力,如图所示。 由平衡条件可以判定,和重力、电场力的合力是一对平衡力。 剪断线后,线的拉力立即消失,小球受重力、电场力的合力仍为恒力,方向沿线原来方向(即与板成θ角),所以小球将沿线向右下方做初速度为零的匀加速直线运动,直至打到右侧金属板上。 ……………………………………1分 ⑵由图可知, ……………………………①1分 根据牛顿第二定律有: ……………………②2分 打到金属板上前,小球的位移为; …………………………③2分 由运动公式有: ……………………………④1分 ②③④联立解得: ……………⑤2分