Question

18．如图所示一带负电的小球P的质量为m=4×10^-4Kg，电量的大小为q=2.5×10^-8C．用一条绝缘细线悬挂在电场中的O点，静止时，悬线偏离竖直方向θ=30°角．求所加的最小场强的大小及方向．

Answer 1

分析 根据共点力平衡电场强度的最小可能值以及方向．对小球进行受力分析，根据共点力平衡求出电场力的大小．根据电场力的方向确定电场强度的方向．再根据E=$\frac{F}{q}$，求出电场强度的大小．

解答 解：由矢量合成的方法可知，当小球受到的电场力的方向与绳子的方向垂直时，电场力最小，所以电场强度最小，
此时：
电场力：F′=mgsin30°=4×10^-4×10×0.5N=0.02N；
电场强度：E=$\frac{F}{q}$=$\frac{0.02}{2.5×1{0}^{-8}}$=8×10⁴N/C；
电场的方向垂直于绳子向下；
答：电场强度的最小值是8×10⁴N/C；方向垂直于绳子向下．

点评 解决本题的关键知道电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反．以及会正确进行受力分析，利用共点力平衡求解力．