Question

【題目】光滑絕緣細桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電的小球，質量為m，帶電荷量為q．為使小球靜止在桿上，可加一勻強電場．所加電場的場強滿足什么條件時，小球可在桿上保持靜止（ ）

A. 垂直于桿斜向上，場強大小為

B. 豎直向上，場強大小為

C. 垂直于桿斜向下，場強大小為

D. 水平向右，場強大小為

Answer 1

【答案】B

【解析】試題分析：若電場方向垂直于桿斜向上，小球受到的電場力方向也垂直于桿斜向上，在垂直于桿的方向小球受力能平衡，而在平行于桿方向，重力有沿桿向下的分力，沒有力與之平衡，則小球將向下滑動，不能保持靜止．故A錯誤；若電場方向豎直向上，此時球受兩個力，豎直向上的電場力和豎直向下的重力，根據二力平衡可知，Eq=mg，故E=mgq．故B正確；如電場方向垂直桿斜向下，在垂直于桿的方向上，小球受力能平衡，而在平行于桿方向，小球的重力和電場力沿桿有向下的分力，不能平衡，小球將沿桿向下滑動．故C錯誤；若電場方向向右，此時受三個力，重力、電場力和支持力．重力和電場力垂直于桿方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和電場力沿桿子方向的分力大小相等方向相反，有mgsinθ=Eqcosθ，故E=，故D錯誤．故選B．