Question

13．如图所示，在一方向沿纸面的匀强电场中，用一绝缘细线系一带正电小球，小球的质量为m、电荷量为q，为保证当细线与竖直方向的夹角为θ=60°时，小球能处于平衡状态，匀强电场的电场强度大小和方向可能为（　　）

• A． 电场强度大小为$\frac{mg}{q}$，方向竖直向上
• B． 电场强度大小为$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向右
• C． 电场强度大小为$\frac{{\sqrt{3}mg}}{q}$，方向水平向右
• D． 电场强度大小为$\frac{{\sqrt{3}mg}}{3q}$，方向水平向左

Answer 1

分析 小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据共点力平衡，结合各选项的电场强度的值与方向，即可作出判断．

解答 解：A、小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平行四边形定则，当电场力方向向上与重力大小相等，方向相同时，qE=mg，所以E=$\frac{mg}{q}$．故A正确；
B、C、当电场力水平向右时，有：F_电=mgtan60°，所以电场强度的大小为 E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$．故B错误，C正确；
D、当电场的方向水平向左时，电场力的方向也向左，不可能是如图中的受力．故D错误
故选：AC

点评 本题属于力学的平衡问题，关键是受力分析，可以运运用平行四边形定则或三角形定则求最小值和最大值，然后确定，也可以逐个选项分析解答．