Question

19．如圖所示，用一根絕緣細線懸掛一個帶電小球，小球的質(zhì)量為m，電量為q，現(xiàn)加一水平的勻強電場，平衡時絕緣細線與豎直方向夾θ角．
（1）試求這個勻強電場的場強E大�。�
（2）如果將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時，絕緣細線仍與豎直方向夾θ角，則E′的大小又是多少？

Answer 1

分析 1）對小球受力分析，受到重力、電場力和細線的拉力，根據(jù)共點力平衡條件和電場力F=qE列式求解場強E．
（2）如果將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，電場力方向也順時針轉(zhuǎn)過θ角，大小為F′=qE′，再運用同樣的方法求解E′的大�。�

解答 解：（1）對小球受力分析，受到重力、電場力和細線的拉力，如圖．
由平衡條件得：
mgtanθ=qE
解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$
（2）將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，電場力方向也順時針轉(zhuǎn)過θ角，大小為F′=qE′，此時電場力與細線垂直，如圖所示．
根據(jù)平衡條件得：mgsinθ=qE′
則得：E′=$\frac{mgsinθ}{q}$．
答：（1）勻強電場的場強E大小是$\frac{mgtanθ}{q}$．
（2）如果將電場方向順時針旋轉(zhuǎn)θ角、大小變?yōu)镋′后，小球平衡時，絕緣細線仍與豎直方向夾θ角，則E′的大小是$\frac{mgsinθ}{q}$．

點評 本題關(guān)鍵是對小球受力分析，然后根據(jù)共點力平衡條件，運用通過合成法求解