Question

（2009?黃州區(qū)模擬）光滑絕緣細(xì)桿與水平面成θ角固定，桿上套有一帶正電小球，質(zhì)量為m，帶電量為q．為使小球靜止在桿上，可加一勻強(qiáng)電場(chǎng)．所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)滿足什么條件時(shí)，小球可在桿上保持靜止（　　）

• A．垂直于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為

  mgcosθ

  q

• B．豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為

  mg

  q

• C．垂直于桿斜向上，場(chǎng)強(qiáng)大小為

  mgsinθ

  q

• D．水平向右，場(chǎng)強(qiáng)大小為

  mgcotθ

  q

Answer 1

分析：當(dāng)加一勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球?qū)⑹艿诫妶?chǎng)力作用，小球帶正電，電場(chǎng)力方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相同．當(dāng)加電場(chǎng)后，小球所受的合力能為零時(shí)，就能在桿上保持靜止?fàn)顟B(tài)．

解答：解：A、若電場(chǎng)方向垂直于桿斜向上，小球受到的電場(chǎng)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?qū)⑾蛳禄瑒?dòng)，不能保持靜止．故A、C均錯(cuò)誤．
B、若電場(chǎng)方向豎直向上，此時(shí)球受兩個(gè)力，豎直向上的電場(chǎng)力和豎直向下的重力，根據(jù)二力平衡可知，Eq=mg，故E=

mg

q

．故B正確．
D、若電場(chǎng)方向向右，此時(shí)受三個(gè)力，重力、電場(chǎng)力和支持力．重力和電場(chǎng)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(chǎng)力沿桿子方向的分力大小相等方向相反，有mgsinθ=Eqcosθ，故E=

mg

q

tanθ，故D錯(cuò)誤．
故選B．

點(diǎn)評(píng)：判斷物體能否靜止，關(guān)鍵是正確分析物體的受力情況，根據(jù)利用平衡條件進(jìn)行檢驗(yàn)合力是否為零．中檔題．