Question

14．如图所示，一个质量为30g、带电荷量-1.7×10^-8 C的半径极小的小球，用丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行．当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，求匀强电场E．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 小球受重力、电场力、拉力．根据电场力的方向确定电场强度的方向．
根据共点力平衡求出电场力的大小．再根据E=$\frac{F}{q}$求出电场强度的大小．

解答 解：小球受力如图所示．由共点力平衡条件，知重力与电场力的合力R必与线上张力T等大．
由题意可知：
qE=F=mgtan 30°
E=$\frac{mgtan30°}{q}$=$\frac{30×1{0}^{-3}×10×\frac{\sqrt{3}}{3}}{1.7×1{0}^{-8}}$ N/C=1×10⁷ N/C．
答：匀强电场E为1×10⁷ N/C．

点评 解决本题的关键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．以及会正确进行受力分析，利用共点力平衡求解力．