Question

11．豎直放置的兩塊足夠長的平行金屬板左極板帶正電，其電場強度為E，在該勻強電場中，用絲線懸掛質(zhì)量為m的帶電小球，絲線跟豎起方向成θ角時小球恰好平衡如圖，請問：
（1）小球帶什么電？說明原因．
（2）小球帶電荷量是多少？
（3）繩子受到的拉力大小？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)小球所受電場力方向與場強方向間的關(guān)系確定小球的電性．
（2）（3）小球靜止處于平衡狀態(tài)，應(yīng)用平衡條件求出小球的電荷量與繩子受到的拉力．

解答 解：（1）小球所所受的電場力水平向右，與場強方向相同，所以小球帶正電荷．
（2）小球受力如圖所示：
由平衡條件得：qE=mgtanθ，
解得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$；
（3）由平衡條件得，繩子受到的拉力：T=$\frac{mg}{cosθ}$；
答：（1）小球帶正電，小球所示電場力方向與場強方向相同．
（2）小球帶電荷量是$\frac{mgtanθ}{E}$．
（3）繩子受到的拉力大小為$\frac{mg}{cosθ}$．

點評 本題考查了判斷小球的電性、求電荷量與拉力大小，解決本題的關(guān)鍵正確分析小球的受力情況，知道正電荷所受的電場力方向與電場強度方向相同．