解题思路:小球此时受到重力竖直向下,电场力水平向右,绳子拉力沿绳子向上,处于三力平衡状态,如将细线剪断,其余二力的合力一定沿绳子的反方向,大小等于原先绳子的力,所以小球将做匀加速直线运动,根据匀变速直线运动规律解出物体的运动时间.
(1)小球此时受到重力竖直向下,电场力水平向右,绳子拉力沿绳子向上,处于三力平衡状态,如将细线剪断,其余二力的合力一定沿绳子的反方向,大小等于原先绳子的力,所以小球将做匀加速直线运动.
(2)由于剪断绳子之前小球受力平衡,
所以竖直方向:Tcosθ=G
解得:T=[G/cosθ]
剪断绳子之后,由牛顿第二定律得:[G/cosθ]=ma
解得:a=[g/cosθ] ①
即物体以加深对a做初速度为零的匀加速直线运动.
由图可知小球的位移为:[d/sinθ]-L=[1/2]at2②
把①代入②解得:t=
2(d−Lsinθ)
gtanθ
答:(1)小球做匀加速直线运动.(2)小球经
2(d−Lsinθ)
gtanθ时间打到金属板上.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;匀变速直线运动的位移与时间的关系.
考点点评: 关键在于小球释放之前的受力分析要准确无误,并能解出小球受到的绳子拉力,小球释放后的合力与原来绳子的拉力大小相等方向相反.