Question

18．如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，一端固定于O點(diǎn)，另一端連著一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球帶電量為q，在方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，細(xì)線與豎直方向成30°角．求：
（1）帶點(diǎn)小球所帶何種電荷；
（2）細(xì)線產(chǎn)生拉力大小多少；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度．

Answer 1

分析 （1）以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，作出力圖，根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)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(shí)，即可求解拉力大小，
（3）依據(jù)電場(chǎng)力公式，求解電場(chǎng)強(qiáng)度的大小．

解答 解：（1）小球靜止在該點(diǎn)，受力平衡，受到重力、電場(chǎng)力和繩子的拉力，電場(chǎng)力水平向左，與電場(chǎng)方向相反，說(shuō)明小球帶負(fù)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(fù)電；
 （2）細(xì)線產(chǎn)生拉力大小$\frac{2\sqrt{3}}{3}mg$；
（3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度$\frac{\sqrt{3}mg}{3q}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求電場(chǎng)強(qiáng)度、對(duì)繩子的拉力，掌握帶電體在電場(chǎng)中平衡問(wèn)題，理解力的矢量合成法則，及三角知識(shí)的運(yùn)用，注意分析受力，作出力圖是關(guān)鍵．