Question

18．一個質(zhì)量為m，帶電量為-q的半徑極小的小球用絕緣絲線懸掛在某個水平勻強電場中（電場線與水平面平行）當(dāng)小球靜止時，測得選線玉樹直線夾角為30°，由此可知，
（1）該勻強電場場強方向向哪邊？
（2）電場強度的大小為多大？
（3）若將小球的帶電量減半后再利用上述方法，測量出的場強大小和原來場強大小相比將如何變．

Answer 1

分析 小球受重力、電場力、拉力．根據(jù)電場力的方向確定電場強度的方向，根據(jù)共點力平衡求出電場力的大�。�再根據(jù)E=$\frac{F}{q}$求出電場強度的大小，將小球的帶電量減半后再利用上述方法，測量出的場強大小不變．

解答 解：（1）小球在電場中受重力、電場力、拉力三個力處于平衡狀態(tài)，則電場力方向水平向左，由于小球帶負(fù)電，則電場強度方向水平向右，
（2）小球合力為零，則由平衡條件可得：
電場力大小F=mgtan30°=$\frac{\sqrt{3}}{3}mg$，
則電場強度E=$\frac{F}{q}=\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$，
（3）電場強度與試探電荷無關(guān)，故將小球的帶電量減半后再利用上述方法，測量出的場強大小不變．
答：（1）該勻強電場場強方向水平向右；
（2）電場強度的大小為$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$；
（3）若將小球的帶電量減半后再利用上述方法，測量出的場強大小和原來場強大小相比不變．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道電場強度的方向與正電荷所受電場力方向相同，與負(fù)電荷所受電場力方向相反．以及會正確進(jìn)行受力分析，利用共點力平衡求解力．