Question

5．用一条绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球质量为1.0×10-2kg，所带电荷量为+2.0×10^-8C．现加一水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直线成30°角，绳长L=0.2m，求这个匀强电场的电场强度大小．

Answer 1

分析 小球受重力、拉力、电场力三个力处于平衡状态，根据受力图，利用合成法求出电场力的大小，再根据电场强度的定义式求电场强度．

解答 解：小球的受力如图，根据共点力平衡有：mgtanθ=qE
解得：E=$\frac{mgtanθ}{q}$=$\frac{1.0×1{0}^{-2}×10×\frac{\sqrt{3}}{3}}{2.0×1{0}^{-8}}$=$\frac{\sqrt{3}}{6}$×10⁷N/C
答：这个匀强电场的电场强度大小为$\frac{\sqrt{3}}{6}$×10⁷N/C．

点评 解决本题的关键进行正确的受力分析，然后根据共点力平衡求出未知力，同时还要掌握电场强度的定义式E=$\frac{F}{q}$的应用．