题目
竖直放置的两块足够长的带电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的带正电小球,当丝线跟竖直方向成θ角小球与板距离为b时,小球恰好平衡,如图所示.(重力加速度为g)求:
(1)
小球带电量q是多少?
(2)
若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?
答案: 解:小球受力平衡,对小球受力分析如图所示:Fsinθ=qE ①Fcosθ=mg ②由①②解得:q= mgtanθE答:小球带电量q是+ mgtanθE ;
解:研究水平方向的运动.剪断丝线后,小球沿水平方向做匀加速直线运动.加速度为:a= qEm =gtanθ由运动学公式得:b= 12 at2解得t= 2bgtanθ(利用合运动或竖直分运动计算也可)答:若剪断丝线,小球碰到金属板需 2bgtanθ 的时间.