Question

如圖所示，一個帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛在勻強(qiáng)電場中，當(dāng)懸線與豎直方向成60°角時，小球恰好在B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，若線長為0.05m，小球質(zhì)量為0.1kg，兩板間的電場強(qiáng)度為

3

×10⁶N/C，兩板間距為

3

30

m，求：
（1）兩金屬板的電勢差；
（2）小球的電荷量；
（3）如果將小球在懸點(diǎn)正下方的A點(diǎn)由靜止釋放，那么它到達(dá)B點(diǎn)時的速度為多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)U=Ed求解電勢差；
（2）由共點(diǎn)力平衡條件即可求解電荷量；
（3）從A到B的過程中運(yùn)用動能定理即可求解．

解答：解：（1）根據(jù)U=Ed得：
U=

3

×10⁶×

3

30

V=1×10⁵V
（2）小球在B點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，則有：
qE=mgtan60°
解得：q=1×10^-6C
（3）從A到B的過程中運(yùn)用動能定理得：
qELsin60°-mg（L-Lcos60°）=

1

2

mv2-0
解得：v=1m/s
答：（1）兩金屬板的電勢差為1×10⁵V；
（2）小球的電荷量為1×10^-6C；
（3）如果將小球在懸點(diǎn)正下方的A點(diǎn)由靜止釋放，那么它到達(dá)B點(diǎn)時的速度為為1m/s．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵進(jìn)行正確的受力分析，然后根據(jù)共點(diǎn)力平衡和動能定理求解，難度適中．