Question

一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，如图所示．若在空间加上已匀强电场，小球

一质量为m、带电荷量为q的小球用细线系住，线的一端固定在O点，如图所示．若在空间加上已匀强电场，小球达到平衡后保持细线与竖直方向成45°角．则电场强度的最小值为（　　）A．mg2qB．3mg2qC．2mg2qD．2mgq

Answer 1

解答：解：以小球为研究对象，对小球进行受力分析，故小球受到重力mg、绳的拉力F₁、电场力F₂三个力作用，根据平衡条件可知，拉力F₁与电场力F₂的合力必与重力mg等大反向．
因为拉力F₁的方向确定，F₁与F₂的合力等于mg确定，由矢量图可知，当电场力F₂垂直悬线时电场力F₂=qE最小，故场强E也最小．
由图可知此时电场力为：qE=mgsin45°
得：E=

mgsin45°

q

=

2 mg

2q

，故ABD错误，C正确．
故选：C．