Question

12．用一條絕緣細線懸掛一個帶電小球，小球質量為m=1.0×10^-2kg，所帶電荷量為q=+2.0×10^-8C，現加一水平方向的勻強電場，平衡時絕緣細線與豎直方向的夾角為30°．求：
（1）畫出小球的受力示意圖．
（2）由平衡條件求出電場力的大小．

Answer 1

分析 （1）小球受重力、拉力、電場力三個力處于平衡狀態．
（2）根據受力圖，利用合成法求出電場力的大小．

解答 解：解：（1）小球受重力、電場力以及繩子的拉力作用，受力示意圖如圖所示；

（2）小球在三力作用下保持平衡，則由平衡條件可知：
F_電=mgtan30°=1.0×10^-2×10×$\frac{\sqrt{3}}{3}=\frac{\sqrt{3}}{30}$N；
答：（1）畫出小球的受力示意圖如圖所示．
（2）由平衡條件求出電場力的大小$\frac{\sqrt{3}}{30}N$

點評 解決本題的關鍵進行正確的受力分析，然后根據共點力平衡求出電場力．