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18.如图所示,质量为m带电量为q的小球用长L的绝缘轻线系于O点,整个装置处于水平的匀强电场中.小球静止时悬线与竖直方向夹角的正切值为tanθ.若在O点放一点电荷+Q,则小球再次静止时悬线与竖直方向夹角的正切值为tanФ.下列说法正确的是(  )
A.tanФ>tanθB.tanФ<tanθC.tanФ=tanθD.无法判断

分析 小球受重力、电场力和拉力处于平衡,根据平衡条件求出tanθ,若在O点放一点电荷+Q,则小球受到+Q对它的排斥力沿着绳子方向向下,再根据平衡条件求解即可.

解答 解:小球的受力如图,知电场力水平向左,与电场强度的方向相同,则小球带正电.
根据平衡有:qE=mgtanθ
解得:$tanθ=\frac{qE}{mg}$.
若在O点放一点电荷+Q,则小球受到+Q对它的排斥力沿着绳子方向向下,所以绳子的拉力增大,
而重力和电场力没有变,所以$tan∅=\frac{qE}{mg}$,所以tanФ=tanθ,故C正确.
故选: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.根据共点力平衡求解.知道在O点放一点电荷+Q,则小球受到+Q对它的排斥力沿着绳子方向向下,不影响水平方向和竖直方向的力.

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