如圖,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上,當(dāng)小球靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向成30°角,己知此電場方向恰使小球受到的電場力最小,則小球所帶的電量應(yīng)為( 。
分析:以小球?yàn)檠芯繉ο,分析受力情況,作出力圖,運(yùn)用作圖法分析什么條件下小球受到的電場力最小,由力學(xué)知識求出最小的電場力,再求解小球的電荷量.
解答:解:小球受到三個(gè)力作用:重力mg、電場力F和細(xì)線的拉力T,根據(jù)平衡條件得知:F和T的合力與重力mg大小相等、方向相反,作出電場力在三種不同方向下合成圖如圖,可以看出,當(dāng)電場力F與細(xì)線的拉力T垂直時(shí),電場力最小,由圖求出電場力的最小值為
    Fmin=mgsin30°
又Fmin=qE,得q=
mg
2E

故選D
點(diǎn)評:本題與動態(tài)平衡問題類似,采用圖解法分析極值的條件,也可以運(yùn)用函數(shù)法分析.
練習(xí)冊系列答案
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(2000?上海)如圖,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的A、B兩點(diǎn),連線AB與電場線的夾角為θ,將一帶電量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn).若沿直線AB移動該電荷,電場力做的功W1=
qELcosθ
qELcosθ
;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功W2=
qELcosθ
qELcosθ
;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功W3=
qELcosθ
qELcosθ
.由此可知,電荷在電場中移動時(shí),電場力做的功的特點(diǎn)是
電場力做功與電荷移動路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān)
電場力做功與電荷移動路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān)

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(2013?瓊海模擬)如圖,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上,當(dāng)小球靜止時(shí),細(xì)線與豎直方向成θ=30°角,已知此電場方向正好與OA垂直,則小球所帶的電量應(yīng)為(  )

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的A、B兩點(diǎn),連線AB與電場線的夾角為θ,將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn).若沿直線AB移動該電荷,電場力做功W1=____________;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功W2=___________;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功W3=___________.由此可知,電荷在電場中移動時(shí),電場力做功的特點(diǎn)是___________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中有相距為L的A、B兩點(diǎn),連線AB與電場線的夾角為θ,將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),若沿直線AB移動該電荷,電場力做的功W1=____________;若沿路徑ACB移動該電荷,電場力做的功W2=____________;若沿曲線ADB移動該電荷,電場力做的功W3=____________.由此可知,電荷在電場中移動時(shí),電場力做功的特點(diǎn)是____________.

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