Question

4．如圖所示，把質(zhì)量為2×10^-4kg，帶電量為-4×10^-8C的小球A用絕緣的細(xì)絲線吊起，細(xì)絲線與豎直方向夾角為37°，則：
（1）若此時勻強(qiáng)電場為水平的，求該電場強(qiáng)度的大小和方向；
（2）若改變電場強(qiáng)度的方向，使小球仍在原來位置平衡，求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度最小值．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)共點(diǎn)力平衡得出電場力的大小，從而得出電場強(qiáng)度的大小．
（2）根據(jù)共點(diǎn)力平衡得出電場力的大小，從而得出電場強(qiáng)度的最小值

解答 解：（1）小球處于平衡狀態(tài)，合力為零
mg tan37°=qE      
$E=\frac{{mgtan{{37}°}}}{q}=\frac{{2×{{10}^{-4}}×10×0.75}}{{4×{{10}^{-8}}}}$=3.75×10⁴（N/C）
方向水平向右
（2）當(dāng)電場強(qiáng)度方向與懸線垂直向下時，電場強(qiáng)度最小
mgsin37°=qE
解得：E=$\frac{mgsin37°}{q}$=$\frac{2×1{0}^{-4}×10×0.6}{4×1{0}^{-8}}$=3×10⁴（N/C）
答：（1）若此時勻強(qiáng)電場為水平的，求該電場強(qiáng)度的大小為3.75×10⁴N/C和方向水平向右；
（2）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度最小值3×10⁴N/C

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析，運(yùn)用共點(diǎn)力平衡求解，掌握勻強(qiáng)電場電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系．