Question

18．如圖所示一帶負電的小球P的質(zhì)量為m=4×10^-4Kg，電量的大小為q=2.5×10^-8C．用一條絕緣細線懸掛在電場中的O點，靜止時，懸線偏離豎直方向θ=30°角．求所加的最小場強的大小及方向．

Answer 1

分析 根據(jù)共點力平衡電場強度的最小可能值以及方向．對小球進行受力分析，根據(jù)共點力平衡求出電場力的大小．根據(jù)電場力的方向確定電場強度的方向．再根據(jù)E=$\frac{F}{q}$，求出電場強度的大�。�

解答 解：由矢量合成的方法可知，當小球受到的電場力的方向與繩子的方向垂直時，電場力最小，所以電場強度最小，
此時：
電場力：F′=mgsin30°=4×10^-4×10×0.5N=0.02N；
電場強度：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{0.02}{2.5×1{0}^{-8}}$=8×10⁴N/C；
電場的方向垂直于繩子向下；
答：電場強度的最小值是8×10⁴N/C；方向垂直于繩子向下．

點評 解決本題的關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．