质量为m，带电量为q的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间，小球悬点O，摆长L=6cm，摆球质量为m=0.02kg，两板之间的电场强度E=25000N/C．今向正极板方向将摆球拉到水平位置然后无

Question

质量为m，带电量为q的小球用细绳悬挂在两块无限大的平行板电容器间，小球悬点O，摆长L=6cm，摆球质量为m=0.02kg，两板之间的电场强度E=25000N/C．今向正极板方向将摆球拉到水平位置然后无初速释放，小球在B，A间来问振动． 求：

（1）q=？
（2）小球能够静止的平衡位置
（3）小球最大速率．

Answer 1

（1）由于小球在AB之间振动，结合题意可知小球的平衡位置在AB之间且与O点的连线成45°，电场力的方向水平向左，小球带负电．
所以：mg=Eq  即：q=(mg)/(E)=8×10^-6C
（2）由上可知，球的平衡位置在AB之间且与O点的连线成45°，所以小球能静止的平衡位置在AB之间且与O点的连线成45°．
（3）当小球振动在平衡位置时速率最大，所以有：
mgLsin45°-EqL（1-sin45°）=(1)/(2)mv2
代入数据解得：v=0.22m/s
答：（1）q=-8×10^-6C
（2）小球能够静止的平衡位置 在AB之间且与O点的连线成45°．
（3）小球最大速率在平衡位置且为0.22m/s