Question

在如圖所示的勻強電場中，一條絕緣細線的上端固定，下端栓一個大小可以忽略、質量為m的帶電量為q的小球，當小球靜止時，細線與豎直方向的夾角為θ=30°．
（1）小球帶電種類？
（2）小球所受電場力大小
（3）電場強度E大小．

Answer 1

分析：（1）由小球向什么方向偏轉，判斷電場力方向，根據電場力方向與場強方向的關系，判斷小球帶什么電．
（2）以小球為研究對象，分析受力，作出力圖，根據平衡條件求解電場力．
（3）場強E=

F

q

，代入解出E．

解答：解：
（1）細線向右偏轉，說明小球所受的電場力方向右，場強也向右，說明小球帶正電．
（2）小球受力如圖所示，根據平衡條件可知：電場力qE與重力mg的合力與細線的拉力T等值、方向反向，則力的合成圖得知：
  電場力 F=qE=mgtanθ=mgtan30°
則得：F=

3

3

mg
（3）場強E=

F

q

=

mgtanθ

q

=

mg 3 3

q

=

3 mg

3q

答：
（1）小球帶正電荷．
（2）小球所受電場力大小為

3

3

mg．
（3）勻強電場的場強為

3 mg

3q

．

點評：本題是帶電體在電場中平衡問題，當作力學問題去處理，關鍵是分析電場力大小和方向．