题目内容

14.如图所示,用绝缘细线悬挂一质量为m、带电量为q的小球,在电场中处于平衡,细线与竖直方向成β角.现保持β角不变,缓慢地把电场方向由水平方向逆时针旋转至竖直方向,在此过程中(  )
A.场强的最小值为mgsinβ/qB.场强的最小值为mgtanβ/q
C.细线的拉力始终增大D.以上答案都不对

分析 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,拉力方向不变,电场力大小和方向都改变,根据平衡条件,运用图示法分析.

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

从图象可以看出,电场力先减小后增加,故电场强度先减小后增加,而绳子的拉力不断减小;
根据当电场力与拉力垂直时,电场力最小,则电场强度也最小,
依据三角知识,则有场强的最小值为Emin=$\frac{mgsinβ}{q}$,故A正确,BCD错误;
故选:A.

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,然后通过图示法分析,不难.

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