Question

6．用30cm长的细线将质量为4×10^-3kg的带电小球P悬挂在O点下方，当空间中有方向为水平向右，大小为1N/C的匀强电场时，小球偏转37°后处于静止状态，已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²．求：
（1）小球的带电量；
（2）细线拉力的大小．

Answer 1

分析 对小球受力分析，根据带电小球处于静止状态，运用力的合成法，由平衡条件和电场力公式F=qE解决问题．

解答 解：（1）由题意知小球受力平衡，小球受力如图所示，可知小球带正电．

设小球带电量为q，则Eq=mgtanθ
得小球带电量为：
  q=$\frac{mgtanθ}{E}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×10×tan37°}{1}$=3×10^-2C
（2）此时细线的拉力为：T=T′=$\frac{mg}{cosθ}$=$\frac{4×1{0}^{-3}×10}{cos37°}$=5×10^-2N
答：（1）小球带正电．小球的带电量为3×10^-2C．
（2）细线的拉力5×10^-2N．

点评 受力分析是解决力学问题的第一步，要结合力的合成或分解找出力与力之间的关系．本题也可以运用正交分解法解答．