Question

（8分）如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个方向水平向右的匀强电场区域，场强E=3×10⁴N/C.在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m=5×10^-3kg的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角θ＝60°(g取)．试求：

(1)小球的电性和电荷量；

(2)悬线的拉力；

(3)若小球静止时离右板d=5×10^-2 m，剪断悬线后，小球经多少时间碰到右极板．（不计空气阻力）

Answer

（1）带正电， (2) (3)

【解析】

试题分析：（1）小球受电场力向右，故带正电，受力分析如图所示．

由平衡条件有 （1分）

解得： (2分)

（2）由平衡条件得: (2分)

（3）剪断细线后，小球在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向做自由落体运动

在水平方向上有： (1分)

( 1分)

则 (1分)

考点：电场力、物体的平衡、匀变速运动规律。

【名师点睛】电场力的方向由电荷的正负和电场强度的方向决定，正电荷受到的电场力跟该点的场强方向相同，负电荷受的电场力跟该点的场强方向相反，其大小,若在匀强电场中，电场力为恒力；在剪断细线后，拉力消失，小球在重力和电场力两个恒力作用下做匀加速运动，利用匀变速运动规律即可求解。