Question

10．如图所示，用长为L的细线，将质量为m的带电小球悬挂起来，当空中加有方向水平向右，电场强度为E的匀强电场时，小球向右偏转角度为θ后处于静止状态．
（1）小球带正电还是负电？
（2）求小球的带电量
（3）求细线的拉力．

Answer 1

分析 （1）对小球受力分析，根据共点力平衡得出电场力的方向，即可判断小球的电性．
（2）、（3）根据平衡条件求得电场力的大小和细线拉力的大小，从而根据电场强度的定义式求出小球的电荷量．

解答 解：（1）小球受重力mg、拉力T和电场力F处于平衡，电场力的方向水平向右，与电场强度方向相反，所以小球带正电．
（2）根据共点力平衡条件得：
电场力为：F=qE=mgtanθ
解得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$．
（3）细线的拉力为：T=$\frac{mg}{cosθ}$．
答：（1）小球带正电；
（2）小球的带电量为$\frac{mgtanθ}{E}$；
（3）细线的拉力为$\frac{mg}{cosθ}$．

点评 解决本题的关键要能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解，要知道电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反．