Question

如圖所示A、B是電容器的兩個(gè)極板，極板間是一勻強(qiáng)電場，B板接電源的正極，一帶電小球質(zhì)量為m，帶電量的大小為q，小球被一輕質(zhì)細(xì)繩系著，細(xì)繩的一端固定在C點(diǎn)，靜止時(shí)細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ，小球與B板間的距離為d，重力加速度為g，則
（1）小球的帶何種電荷
（2）AB板間電場強(qiáng)度的大小
（3）假設(shè)A、B板足夠長，將繩子剪斷后，小球到達(dá)B板過程中電場力對(duì)小球做的功．

Answer 1

（1）對(duì)小球受力分析，受重力、拉力和電場力，如圖所示



由于電場力水平向右，電場強(qiáng)度向左，由于電場力與電場強(qiáng)度反向，故小球帶負(fù)電荷；
（2）根據(jù)平衡條件，有：F=mgtanθ
根據(jù)電場強(qiáng)度定義公式，有：F=qE
故E=

mgtanθ

q

（3）小球與B板間的距離為d；
將繩子剪斷后，小球到達(dá)B板過程中電場力對(duì)小球做的功：W=Fd=mgtanθ?d=mgd?tanθ；
答：（1）小球的帶負(fù)電荷；
（2）AB板間電場強(qiáng)度的大小為

mgtanθ

q

；
（3）假設(shè)A、B板足夠長，將繩子剪斷后，小球到達(dá)B板過程中電場力對(duì)小球做的功為mgd?tanθ．