Question

用30cm的细线将质量为4×10^-3㎏的带电小球P悬挂在O点下，当空中有方向为水平向右，大小为1×10⁴N/C的匀强电场时，小球偏转30°后处在静止状态．
（1）小球所受电场力方向
（2）求小球的带电量
（3）求细线的拉力大小．

Answer 1

分析：对小球受力分析，根据共点力平衡得出电场力的方向和大小和细线拉力的大小，从而根据电场强度的定义式求出小球的电荷量．

解答：解：（1）小球受重力、拉力和电场力处于平衡，电场力的方向水平向右．如图所示．
（2）根据共点力平衡可知电场力为：
F=qE=mgtan30°
解得：q=

mgtan30°

E

=

4×10-2× 3 3

1×104

C=

4 3

3

×10-6C．
（3）根据共点力平衡得，细线的拉力为：T=

mg

cos30°

=

4×10-2

3 2

N=

8 3

3

×10-2N．
答：（1）小球所受的电场力方向水平向右．
（2）小球的电荷量为

4 3

3

×10-6C．
（3）细线的拉力为

8 3

3

×10-2N．

点评：解决本题的关键能够正确地受力分析，运用共点力平衡进行求解．