Question

18．如圖所示，一不可伸長的長為L的絕緣細線，一端固定于O點，另一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球帶電量為q，在方向水平的勻強電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，細線與豎直方向成30°角．求：
（1）帶點小球所帶何種電荷；
（2）細線產(chǎn)生拉力大小多少；
（3）勻強電場的電場強度．

Answer 1

分析 （1）以小球為研究對象，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)電場強度方向，確定小球的電性；
（2）根據(jù)平衡條件，結(jié)合矢量的法則，及三角知識，即可求解拉力大小，
（3）依據(jù)電場力公式，求解電場強度的大�。�

解答 解：（1）小球靜止在該點，受力平衡，受到重力、電場力和繩子的拉力，電場力水平向左，與電場方向相反，說明小球帶負電；
（2、3）小球受力分析，

由平衡條件得：T=$\frac{mg}{cos30°}$=$\frac{2\sqrt{3}}{3}mg$
且qE=mgtan30°
解得E=$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$；
答：（1）小球帶負電；
 （2）細線產(chǎn)生拉力大小$\frac{2\sqrt{3}}{3}mg$；
（3）勻強電場的電場強度$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$．

點評 本題考查了求電場強度、對繩子的拉力，掌握帶電體在電場中平衡問題，理解力的矢量合成法則，及三角知識的運用，注意分析受力，作出力圖是關(guān)鍵．