Question

【題目】一條長(zhǎng)為l的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m的帶電量為+q的小球，將它置于平行板電容器中．已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置的偏角θ為30°時(shí)，小球處于平衡狀態(tài)，如圖所示．請(qǐng)問：

（1）電容器A板帶何種電荷？

（2）電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度E是多少？

（3）如果將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷的瞬間小球?qū)⒆鲈鯓拥倪\(yùn)動(dòng)？

Answer 1

【答案】（1）電容器A板帶正電荷；

（2）電容器間的電場(chǎng)強(qiáng)度E是 ；

（3）如果將細(xì)線剪斷，則細(xì)線剪斷的瞬間小球?qū)⒓?xì)線延長(zhǎng)的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．

【解析】（1）根據(jù)平衡條件可知，小球受電場(chǎng)力方向向右，小球帶正電，所以電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向右，則電容器的極板A帶正電；

（2）由平衡條件得：Eq=mgtanθ

所以：E=

（3）若細(xì)線斷裂，則小球只受重力和電場(chǎng)力，合力的大小不變，方向與細(xì)線的方向相反，由牛頓第二定律可知在細(xì)線剪斷的瞬間小球?qū)⒓?xì)線延長(zhǎng)的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．