Question

【題目】質量為m的帶正電量為q的小球A懸掛在絕緣細線上，處在勻強電場中，當小球A靜止時，細線與豎直方向成θ角。若電場方向為水平方向，則此勻強電場的電場強度大小為_____ N/C；若此電場的方向恰使小球受到的電場力最小，則此勻強電場的電場強度大小為______N/C。

Answer 1

【答案】 mgtanθ/q mgsinθ/q

【解析】小球受到三個力作用：重力mg、水平方向的電場力F和細線的拉力T，根據平衡條件得知：F和T的合力與重力mg大小相等、方向相反，可得此時電場力F=qE=mgtanθ，所以電場強度為：，如圖所示，可以看出，當電場力F與細線的拉力T垂直時，電場力最小，此時電場力的方向與豎直方向的夾角為θ，則電場強度的方向與豎直方向的夾角為θ．由圖求出電場力的最小值為

Fmin=mgsinθ，所以電場強度最小為：。