Question

用一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的帶正電的小球，如圖所示．空間有豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，細(xì)線在靜止時(shí)的拉力為

1

3

mg，求：電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為多大？若電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向改為水平向右，求：當(dāng)懸線靜止時(shí)細(xì)線的拉力為多大？

Answer 1

分析：電場(chǎng)豎直向上時(shí)，對(duì)小球受力分析后求解電場(chǎng)力和電場(chǎng)強(qiáng)度；電場(chǎng)水平后，對(duì)小球重新受力分析，根據(jù)平衡條件并結(jié)合合成法求解細(xì)線的拉力．

解答：解：小球受重力、電場(chǎng)力和拉力，根據(jù)平衡條件，電場(chǎng)力為：
F=mg-T=mg-

1

3

mg=

2

3

mg
故電場(chǎng)強(qiáng)度為：E=

F

q

=

2mg

3q

當(dāng)電場(chǎng)改為水平，小球受力如圖：

根據(jù)平衡條件，細(xì)線拉力：
T′=

F2+(mg)2

=

( 2 3 mg)2+(mg)2

=

1

3

13mg

答：當(dāng)懸線靜止時(shí)細(xì)線的拉力為

1

3

13mg

．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵是明確小球的受力情況，然后根據(jù)平衡條件并運(yùn)用圖析法列式求解．