Question

12．如图所示，一个质量m，带电量为-q库的半径极小的小球，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，测得悬线与竖直线夹角为30°，由此可知该匀强电场场强方向为水平向右，电场强度的大小E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$牛/库，若将小球的带电量减半后再利用上述方法，测量出的场强大小和原来场强比不变．（填不变，增大或减小）

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：电场力水平向左，但电荷带负电，负电荷电场力方向与电场线方向相反，故电场强度方向向右．

由平衡条件：
Tsin30°=qE
Tcos30°=mg
联立两方程得：
E=$\frac{mgtan30°}{q}$=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$
电场强度与试探电荷无关，故将小球的带电量减半后再利用上述方法，测量出的场强大小不变；
故答案为：水平向右，$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$，不变．

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．