Question

5．如圖所示，用長L=0.50m的絕緣輕質(zhì)細線，把一個質(zhì)量m=1.0g帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的平行金屬板之間，平行金屬板間的距離d=5.0cm，兩板間電壓U=1.0×10³V．靜止時，絕緣線偏離豎直方向θ角，小球偏離豎直距離a=1.0cm．（θ角很小，為計算方便可認為tanθ≈sinθ，取g=10m/s²，需要求出具體數(shù)值，不能用θ角表示）求：
（1）兩板間電場強度的大��；
（2）判斷小球帶何種電荷并計算其帶電荷量．

Answer 1

分析 由電場強度與電勢差的關(guān)系，可求電場強度；對小球受力分析，有平衡條件求電場力，求電荷量；細線斷后小球受到重力、電場力，合力為恒力，做勻加速直線運動

解答 解：（1）由電場強度與電勢差的關(guān)系，得E=$\frac{U}z7jmkym$=2.0×10⁴V/m；
（2）對小球受力分析如圖，小球受到的電場力沿電場方向，故小球帶正電，
則qE=mgtanα     $q=\frac{mgtanα}{E}$=1.0×10^-8C


答：（1）兩板間電場強度的大小為2.0×10⁴V/m；
（2）判斷小球帶正電，所帶電荷量為1.0×10^-8C

點評 考查了帶電粒子在電場中的受力平衡問題，由受力情況，判斷運動情況．