Question

3．如图所示，一带电小球用绝缘轻质细线悬挂于O点，空间存在场强方向、大小均可调节的匀强电场，开始时匀强电场方向水平向右，小球平衡时细线与竖直方向成θ角（θ＜45°）．现使电场方向缓慢转过2θ角（转动过程中小球所带电荷量不变），而保持小球在原位置不动，则此过程中下列判断正确的是（　　）

• A． 细线的拉力先减小后增大
• B． 电场强度先减小后增大
• C． 细线的拉力先增大后减小
• D． 电场强度一直减小

Answer 1

分析 小球在原位置不动，小球处于静止状态，合力为零．小球受重力、拉力和电场力，要保持带电小球在原处不动，则重力大小和方向都不变，细线的拉力方向不变，电场力大小和方向都改变，根据平衡条件，运用图解法分析即可．

解答 解：小球受重力G、拉力T和电场力F，三力平衡，要保持带电小球在原处不动，而重力大小和方向都不变，拉力方向不变，则电场力大小和方向都改变，作图如下：

从图象可以看出，使电场方向逆时针缓慢转过2θ角的过程中，细线的拉力T一直减小，电场力F先减小后增加，故由F=qE，知电场强度先减小后增加；故ACD错误，B正确．
故选：B

点评 本题关键是三力平衡中的动态分析问题，关键是明确小球的受力情况，然后通过图解法分析，要抓住F与T垂直时F最小这一特殊情况．