Question

10．如图所示，用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m=1.0×10^-2kg．现加一水平方向向左的匀强电场，场强E=3.0×10⁶N/C，平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为θ=37°，求：小球带何种电荷，电荷量为多大？（sin37°=0.6，cos37°=0.8，tan37°=0.75）

Answer 1

分析 小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平衡判断电荷的电性，根据合成法求出电场力的大小，从而求出电荷量的大小．

解答 解：因为电场力F方向向左，与电场线的方向相同，故小球带正电．
受力分析如图：由小球受力平衡有：F=mgtan37°…①
F=Eq…②
联立①②解得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$=$\frac{1.0×1{0}^{-2}×10×0.75}{3.0×1{0}^{6}}$=2.5×10^-8C
答：小球带正电荷，电荷量为2.5×10^-8C．

点评 解决本题的关键掌握共点力平衡的求法，以及知道由电场力时，受力分析的方向与步骤不变．