一道高中电学物理题 不要复制其他提问的 万分感谢！

Question

如图所示，两块相距为 d，足够长的金属板平行竖直放置，长为 L 的细绝 缘线一端拴质量为 m 的带电小球，另一端固定在左板上某点，小球静止时 绝缘线与竖直方向的夹角为 θ，如将绝缘线剪断，问： （1）小球将如何运动？ θ （2）小球经多长时间打到金属板上？

Answer 1

(1)小球静止，由平衡条件得tanθ=qE/mg
E=mgtanθ/q
剪断线后，小球做初速度为零的匀加速直线运动。
此时合力为F=mg/cos θ
由牛顿第二定律得
mg/cos θ=ma
a=g/cos θ
方向沿绳子斜向下。
（2）设小球从现在位置到金属板之间运动的距离为X
x=d/sin θ-L
X=at^2/2
t=√2x/a=√2cosθ(d-Lsinθ)/gsinθ
小球经√2cosθ(d-Lsinθ)/gsinθ时间打到金属板上

Answer 2

(1) 与竖直方向成θ角朝右下方向做匀加速直线运动，直到打到右侧金属板。
(2) 小球静止时，线的拉力为T，受力平衡 则有 T=mg/cosθ
线剪断后，小球所受合外力 F合=T 方向与T反向。
a=F合/m=T/m=g/cosθ
位移x=d/sinθ -L
x=½at²
t²=2x/a=2(d/sinθ -L)cosθ/g

Answer 3

1，小球将做水平方向匀加速和竖直方向自由落体运动，则合运动是曲线运动。 2，t=√2﹙d－Lsinθ﹚／tanθg