Question

在如图所示的匀强电场中，一条绝缘细线的上端固定，下端栓一个大小可以忽略、质量为m的带电量为q的小球，当小球静止时，细线与竖直方向的夹角为θ=30°．
（1）小球带电种类？
（2）小球所受电场力大小
（3）电场强度E大小．

Answer 1

分析：（1）由小球向什么方向偏转，判断电场力方向，根据电场力方向与场强方向的关系，判断小球带什么电．
（2）以小球为研究对象，分析受力，作出力图，根据平衡条件求解电场力．
（3）场强E=

F

q

，代入解出E．

解答：解：
（1）细线向右偏转，说明小球所受的电场力方向右，场强也向右，说明小球带正电．
（2）小球受力如图所示，根据平衡条件可知：电场力qE与重力mg的合力与细线的拉力T等值、方向反向，则力的合成图得知：
  电场力 F=qE=mgtanθ=mgtan30°
则得：F=

3

3

mg
（3）场强E=

F

q

=

mgtanθ

q

=

mg 3 3

q

=

3 mg

3q

答：
（1）小球带正电荷．
（2）小球所受电场力大小为

3

3

mg．
（3）匀强电场的场强为

3 mg

3q

．

点评：本题是带电体在电场中平衡问题，当作力学问题去处理，关键是分析电场力大小和方向．