Question

17．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q（帶負(fù)電）的半徑極小的小球用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)線與水平面平行．當(dāng)小球靜止時(shí)，測(cè)得懸線與豎直方向夾角為θ，重力加速度為g．求
（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)大小和方向，
（2）絲線的拉力為多大．

Answer 1

分析 （1）小球受重力、電場(chǎng)力、拉力．根據(jù)電場(chǎng)力的方向確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求出電場(chǎng)力的大�。�結(jié)合F=qE求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�
（2）由平衡條件求絲線的拉力大�。�

解答 解：（1）小球所受的電場(chǎng)力水平向左，而電荷帶負(fù)電，負(fù)電荷電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)方向相反，故電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右．
由平衡條件：
 Tsin30°=F
 Tcos30°=mg
又 F=qE
聯(lián)立得：E=$\frac{mgtan30°}{q}$=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$
（2）由上得：絲線的拉力 T=$\frac{mg}{cos30°}$=$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg
答：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)大小是$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$，方向水平向右．
（2）絲線的拉力為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與負(fù)電荷所受電場(chǎng)力方向相反．以及會(huì)正確進(jìn)行受力分析，利用共點(diǎn)力平衡求解力．