mg=Fsin60° ①??? q2qE=Fcos60°+k+F ②2T?L?
①②式联立,并考虑到FT≥0, 得E≥mgkq
+2. 3qL
mgkq+2 3qL
答案:E≥
12.竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场.其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,如图1-3-24所示,请问:
图1-3-24
(1)小球带电荷量是多少?
(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间? 解析:
(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示 F sinθ=qE① F cosθ=mg②
①qEmg tanθ由得tanθ=,故q=. mgE②
mg
(2)由第(1)问中的方程②知F=,而剪断丝线后小球所受电场力和重力的合力与未剪断cos θ丝线时丝线的拉力大小相等,故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于
mg
.小球的cosθ
F合g
加速度a==,小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动,当碰到金
mcosθb1
属极上时,它经过的位移为s=,又由s=at2,t=
sinθ2答案:(1)
mgtanθ
(2) E
2b cotθ g
2s= a
2bcosθ= gsinθ
2bcotθ. g