Question

如圖所示，兩塊相距為d，足夠長的金屬板A、B平行豎直放置，兩板間電壓為U，長為L的絕緣細線一端拴質量為m的帶電小球，另一端固定在左板上某點，小球靜止時絕緣線與豎直方向的夾角為θ.如突然將細線剪斷，問：

（1）小球將如何運動？

（2）小球經多長時間打到金屬板上？

Answer 1

(1)做v₀=0、a=g/cosθ的勻加速直線運動

(2)t=

解析：由于小球原來是靜止的，則合外力為零.所以細線剪斷時，小球在重力和電場力這兩個恒力作用下，將做勻加速直線運動.

根據勻變速直線運動規律：

s=v₀t+at²和a=

解得：t=.

提示:(1)由三力平衡知道重力和電場力的合力的大小為mg(與線拉力大小相等），方向與線的拉力相反，且在電場中重力和電場力為恒力.

(2)求出小球沿線的方向到B板間距離，再據勻變速直線運動規律求解.