Question

17．如圖所示，一個質量為m、帶電量為q（帶負電）的半徑極小的小球用絲線懸掛在某勻強電場中，電場線與水平面平行．當小球靜止時，測得懸線與豎直方向夾角為θ，重力加速度為g．求
（1）勻強電場大小和方向，
（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)共點力平衡條件求出電場力的大�。�結合F=qE求出電場強度的大小．
（2）由平衡條件求絲線的拉力大小．

解答 解：（1）小球所受的電場力水平向左，而電荷帶負電，負電荷電場力方向與電場方向相反，故電場強度方向水平向右．
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）勻強電場大小是$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$，方向水平向右．
（2）絲線的拉力為$\frac{2\sqrt{3}}{3}$mg．

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