Question

14．一个质量m=30g，带电荷量为g=-$\sqrt{3}$×10^-9 C的半径极小的小球，用绝缘丝线悬挂在某匀强电场中，电场线水平．当小球静止时，测得丝线与竖直方向成30°角，如图所示．求该电场的场强大小并说明场强方向．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 对小球受力分析，根据共点力平衡求出电场力的大小，结合电场强度的定义式求出电场强度的大小．根据电荷所受的电场力确定电场强度的方向．

解答 解：由于小球处于平衡状态，故小球所受的电场力水平向左，又由于小球带负电，则电场强度的方向水平向右．
根据平衡得，qE=mgtan30°，
解得E=$\frac{mgtan30°}{q}=\frac{0.03×10×\frac{\sqrt{3}}{3}}{\sqrt{3}×1{0}^{-9}}N/C$=10⁸N/C．
答：电场强度的大小为10⁸N/C，方向水平向右．

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．