Question

10．豎直放置的兩塊平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絲線懸掛量為m、電量為q的小球，絲線跟豎直方向成θ角時(shí)小球恰好平衡．
（1）畫(huà)出小球受力圖；
（2）若左邊金屬板為負(fù)極板，則小球的電性；
（3）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大�。�

Answer 1

分析 先分析小球的受力情況，重力豎直向下，電場(chǎng)力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，結(jié)合電性，即可判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，依據(jù)力的合成法則，確定電場(chǎng)力與重力的關(guān)系，即可求解電場(chǎng)強(qiáng)度．

解答 解：（1）對(duì)小球受力分析可知，小球受重力、繩子的拉力，為了能讓小球保持平衡，小球還應(yīng)受向右的電場(chǎng)力；如圖所示；
（2）左邊金屬板為負(fù)極板，則電場(chǎng)線向左，小球受力與電場(chǎng)線方向相反，故小球帶負(fù)電；
（3）電場(chǎng)力與拉力的合力與重力平衡，則由幾何關(guān)系可知：F=mgtanθ
而電場(chǎng)力為：F=Eq
聯(lián)立解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$
答：（1）小球受力如圖所示；
（2）若左邊金屬板為負(fù)極板，則小球帶負(fù)電；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為$\frac{mgtanθ}{q}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵正確分析小球的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，知道正電荷所受的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，同時(shí)明確共點(diǎn)力平衡條件的正確應(yīng)用即可求解．