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(2006?南汇区二模)一质量为m,带电-Q的点电荷用绝缘细线悬挂,置于电场之中,平衡时与竖直方向成θ角.
(1)若电场为水平方向的,求场强.
(2)保持θ角不变,求最小的场强.
分析:(1)小球受重力、拉力和水平方向上的电场力处于平衡,根据共点力平衡求出电场力的大小,从而求出电场强度的大小.
(2)根据平行四边形定则,当电场力的方向与拉力方向垂直时,电场力最小,即电场强度最小.
解答:解:(1)根据共点力平衡得,
mgtanθ=QE
解得E=
mgtanθ
Q
,方向水平向右.
答:场强的大小为
mgtanθ
Q
,方向水平向右.
(2)小球受力分析,如图,

当小球所受的电场力与绳子拉力垂直时,电场力最小,此时电场强度最小.
QE=mgsinθ
E=
mgsinθ
Q

答:最小场强的大小为
mgsinθ
Q
,方向垂直于绳子方向向下.
点评:解决本题的关键掌握共点力平衡问题的求法,以及根据三角形定则求力的最小值.
练习册系列答案
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9×104
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6316
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