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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的帶電小球，絲線跟豎直方向成θ=30^o角時小球恰好平衡，且此時與右板的距離為b，如圖所示．已知重力加速度為g,求：

（1）小球帶電荷量是多少？
（2）若剪斷絲線，小球碰到金屬板需多長時間？

（1）

（2）

試題分析：(1)由于小球處于平衡狀態知小球帶正電，對小球受力分析如圖所示

則 F_Tsin θ＝qE ①
F_Tcos θ＝mg ②
由

得tan θ＝

，故q＝

（2）由第(1)問中的方程②知F_T＝

，而剪斷絲線后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，故剪斷絲線后小球所受重力、電場力的合力等于

.小球的加速度a＝

＝

，
小球由靜止開始沿著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＝

＝

練習冊系列答案

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