Question

9．如图所示，质量为m₁的不带电小环A套在动摩擦因数为μ=$\frac{\sqrt{3}}{3}$的竖直杆上，其最大静摩擦力等于滑动摩擦力，一质量为m₂、带电荷量为+q的小球B与A用一绝缘细线相连，整个装置处于匀强电场中，恰好保持静止，则当电场强度E存在最小值时，E与水平方向的夹角θ为（　　）

• A． 0°
• B． 30°
• C． 45°
• D． 60°

Answer 1

分析 对m₁和m₂受力分析可知，利用力的三角形定则即可求得电场力最小的情况，判断出角度．

解答 解：设F与墙面的夹角为α，分别对m₁和m₂受力分析可知
 μFsinα=m₁g+Fcosα
 F=$\frac{{m}_{1}g}{μsinα-cosα}$
对m₂的受力分析利用三角形定则可知要电场力最小，则电场力方向垂直于F，即当α=θ时电场强度最小，故
F=$\frac{{m}_{1}g}{μsinθ-cosθ}$=$\frac{{m}_{1}g}{\sqrt{{μ}^{2}+1}cos（θ+β）}$，式中tanβ=-$\frac{1}{μ}$=-$\sqrt{3}$，β=-60°
联立解得θ=60°时，F最小
故选：D

点评 本题主要考查了受力分析，可以采用隔离受力分析，也可以采取整体受力分析，本题采取整体受力分析较简单