Question

6．一根絕緣細繩上端固定在天花板上，下端掛一個質量為m，帶電量為-q的帶電小球，小球所處的空間中存在水平方向的勻強電場，如圖所示，小球靜止時，細線與豎直方向的夾角為θ，已知當地的重力加速度為g，通過受力分析，求：
（1）該電場中電場強度的方向 
（2）繩子上的拉力F 
（3）該電場場強的大小．

Answer 1

分析 （1）對小球進行受力分析，根據共點力平衡條件即可分析電場力的方向，從而再根據電場力的性質分析電場方向；
（2、3）根據平衡條件進行分析，從而求出拉力和電場力，再根據電場力公式F=qE，列方程求解即可．

解答 解：（1）對小球受力分析，如圖所示，要使小球能在圖示位置靜止，則小球受到的電場力向右，因帶負電，故說明電電場方向應水平向左；
（2）根據平衡條件可知：
拉力F=$\frac{mg}{cosθ}$；
（3）電場力Eq=mgtanθ
解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$；
答：（1）該電場中電場強度的方向水平向左；
（2）繩子上的拉力F為$\frac{mg}{cosθ}$
（3）該電場場強的大小為$\frac{mgtanθ}{q}$

點評 本題考查勻強電場的基本性質，要注意明確負電荷受力逆著電場線方向，同時在掌握電場力性質的基本之上，將電場力作為力的一種形式進行分析，再結合受力分析規律即可求解．