Question

11．竖直放置的两块足够长的平行金属板左极板带正电，其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖起方向成θ角时小球恰好平衡如图，请问：
（1）小球带什么电？说明原因．
（2）小球带电荷量是多少？
（3）绳子受到的拉力大小？

Answer 1

分析 （1）根据小球所受电场力方向与场强方向间的关系确定小球的电性．
（2）（3）小球静止处于平衡状态，应用平衡条件求出小球的电荷量与绳子受到的拉力．

解答 解：（1）小球所所受的电场力水平向右，与场强方向相同，所以小球带正电荷．
（2）小球受力如图所示：
由平衡条件得：qE=mgtanθ，
解得：q=$\frac{mgtanθ}{E}$；
（3）由平衡条件得，绳子受到的拉力：T=$\frac{mg}{cosθ}$；
答：（1）小球带正电，小球所示电场力方向与场强方向相同．
（2）小球带电荷量是$\frac{mgtanθ}{E}$．
（3）绳子受到的拉力大小为$\frac{mg}{cosθ}$．

点评 本题考查了判断小球的电性、求电荷量与拉力大小，解决本题的关键正确分析小球的受力情况，知道正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同．