Question

【題目】如圖所示,在一勻強電場中用絕緣細線系著一帶電小球A,細線的另一端連在豎直墻上， 小球電荷量為 +q，且細線與豎直方向的夾角為，細線與球在豎直平面內。則電場強度的最小值和方向為

A. ，方向水平向右B. ， 方向豎直向上

C. ，方向垂直細線斜向下D. ，方向垂直細線斜向上

Answer 1

【答案】D

【解析】

當電場強度最小時，電場力最小，根據平衡條件可知物體所受合力為，故電場力和繩子拉力的合力等于物體的重力，根據平行四邊形定則可以將三個力放到同一個矢量三角形中，故電場力對邊的箭頭落在繩子上，顯然只有當電場力與繩垂直時電場力最小。

以小球為研究對象，對小球進行受力分析，故小球受到重力mg、繩的拉力F1、電場力F2三個力作用，根據平衡條件可知，拉力F1與電場力F2的合力必與重力mg等大反向，因為拉力F1的方向確定，F1與F2的合力等于mg確定，由矢量圖可知，當電場力F2垂直懸線時電場力最小，故場強E也最小，由圖可知此時電場力

所以，故ABC錯誤D項正確。