Question

如圖所示，兩塊相距為d、足夠長(zhǎng)的金屬板平行豎直放置，長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端拴質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定在左板上某點(diǎn)，小球靜止時(shí)絕緣線與豎直方向的夾角為θ，如將細(xì)線剪斷，問(wèn)：
（1）小球?qū)⑷绾芜\(yùn)動(dòng)？（2）小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間打到金屬板上？

Answer 1

分析：小球此時(shí)受到重力豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)，如將細(xì)線剪斷，其余二力的合力一定沿繩子的反方向，大小等于原先繩子的力，所以小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解出物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

解答：解：（1）小球此時(shí)受到重力豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)，如將細(xì)線剪斷，其余二力的合力一定沿繩子的反方向，大小等于原先繩子的力，所以小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本�運(yùn)動(dòng)．

（2）由于剪斷繩子之前小球受力平衡，
所以豎直方向：Tcosθ=G
解得：T=

G

cosθ

剪斷繩子之后，由牛頓第二定律得：

G

cosθ

=ma
解得：a=

g

cosθ

  ①
即物體以加深對(duì)a做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

由圖可知小球的位移為：

d

sinθ

-L=

1

2

at²②
把①代入②解得：t=

2(d-Lsinθ) gtanθ

答：（1）小球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．（2）小球經(jīng)

2(d-Lsinθ) gtanθ

時(shí)間打到金屬板上．

點(diǎn)評(píng)：關(guān)鍵在于小球釋放之前的受力分析要準(zhǔn)確無(wú)誤，并能解出小球受到的繩子拉力，小球釋放后的合力與原來(lái)繩子的拉力大小相等方向相反．