Question

13．如圖所示，在一方向沿紙面的勻強電場中，用一絕緣細線系一帶正電小球，小球的質量為m、電荷量為q，為保證當細線與豎直方向的夾角為θ=60°時，小球能處于平衡狀態，勻強電場的電場強度大小和方向可能為（　　）

• A． 電場強度大小為$\frac{mg}{q}$，方向豎直向上
• B． 電場強度大小為$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向右
• C． 電場強度大小為$\frac{{\sqrt{3}mg}}{q}$，方向水平向右
• D． 電場強度大小為$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向左

Answer 1

分析 小球受重力、電場力和拉力處于平衡，根據共點力平衡，結合各選項的電場強度的值與方向，即可作出判斷．

解答 解：A、小球受重力、電場力和拉力處于平衡，根據平行四邊形定則，當電場力方向向上與重力大小相等，方向相同時，qE=mg，所以E=$\frac{mg}{q}$．故A正確；
B、C、當電場力水平向右時，有：F_電=mgtan60°，所以電場強度的大小為 E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$．故B錯誤，C正確；
D、當電場的方向水平向左時，電場力的方向也向左，不可能是如圖中的受力．故D錯誤
故選：AC

點評 本題屬于力學的平衡問題，關鍵是受力分析，可以運運用平行四邊形定則或三角形定則求最小值和最大值，然后確定，也可以逐個選項分析解答．