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16.为了确定电场中P点的场强大小,用细丝线悬挂一个带电的小球进行试探,当小球在P点静止时,测出悬线与竖直方向的夹角为37°,已知P点的场强方向在水平方向上,小球的重力为4.0×10-3N,所带电量为0.01C,取sin37°=0.6,则;
(1)该小球带何种电荷
(2)P点的场强大小是多少?

分析 对小球受力分析,运用力的合成法作出电场力与重力的合力,根据平衡条件列式,即可求解.

解答 解:(1)以小球为研究对象,分析受力可知小球受到:竖直向下的重力G、水平向右的电场力F和细线的拉力T.电场力的方向与电场的方向相同,所以小球带正电;
(2)作出电场力与重力的合力,根据平衡条件可知该合力与拉力T大小相等、方向相反.则得:
F=Gtanθ=Gtan37°
又F=qE
联立得:E=$\frac{Gtan37°}{q}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×\frac{3}{4}}{0.01}$N/C=0.3N/C
答:(1)该小球带正电荷;
(2)P点的场强大小是0.3N/C.

点评 本题是带电体在电场中平衡问题,当作一般的力学处理即可,关键分析受力情况,也可以作出力图.

练习册系列答案
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(1)当杆竖直固定放置时,调节风力的大小,使小球恰好能匀速下滑.求风力的大小;
(2)保持风力不变,当细杆与竖直线的夹角θ=37°时,将小球从O点静止释放,小球离开杆时的速度大小;
(3)保持风力不变,改变杆与竖直线的夹角θ,使球下滑过程中与杆之间的摩擦力为0,求此时θ的正切值.

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B.保持开关S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ减小
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