Question

10．豎直放置的兩塊平行金屬板間有勻強電場，在該勻強電場中，用絲線懸掛量為m、電量為q的小球，絲線跟豎直方向成θ角時小球恰好平衡．
（1）畫出小球受力圖；
（2）若左邊金屬板為負極板，則小球的電性；
（3）求勻強電場的電場強度大�。�

Answer 1

分析 先分析小球的受力情況，重力豎直向下，電場力水平向右，繩子拉力沿繩子向上，處于三力平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡條件，結合電性，即可判斷電場強度的方向，依據(jù)力的合成法則，確定電場力與重力的關系，即可求解電場強度．

解答 解：（1）對小球受力分析可知，小球受重力、繩子的拉力，為了能讓小球保持平衡，小球還應受向右的電場力；如圖所示；
（2）左邊金屬板為負極板，則電場線向左，小球受力與電場線方向相反，故小球帶負電；
（3）電場力與拉力的合力與重力平衡，則由幾何關系可知：F=mgtanθ
而電場力為：F=Eq
聯(lián)立解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$
答：（1）小球受力如圖所示；
（2）若左邊金屬板為負極板，則小球帶負電；
（3）勻強電場的電場強度大小為$\frac{mgtanθ}{q}$．

點評 解決本題的關鍵正確分析小球的受力情況和運動情況，知道正電荷所受的電場力方向與電場強度方向相同，同時明確共點力平衡條件的正確應用即可求解．