问题 问答题

如图所示,两块相距为d,足够长的金属板平行竖直放置,两板间电压为U,长为L的细绝缘线一端拴质量为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夹角为θ.求:

(1)带电小球的带电量为多少?

(2)如突然将细线剪断,小球经多长时间打到金属板上?

答案

(1)小球受力如图所示:

          qE=mgtanθ  

          E=

U
d
           

  可得:q=

mgdtanθ
U
 

(2)将细线剪断后,小球只受重力和电场力,将沿细线方向做初速度为零的匀加速直线运动,如图.

设小球经时间t打到B板M点,根据牛顿第二定律得,

       

mg
cosθ
=ma

   小球位移大小 

         s=

d-Lsinθ
sinθ
         

         s=

1
2
at2

    可得:

联立解得 t=

2(d-Lsinθ)
gcotθ

答:

(1)带电小球的带电量为q=

mgdtanθ
U

(2)将细线剪断,小球经得t=

2(d-Lsinθ)
gcotθ
时间打到金属板上.

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