一、电场中的平衡问题
求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识.首先对物体进行正确的受力分析,在此基础上运用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法,依据共点力的平衡条件建立方程求解.
例1 如图1所示,在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中,用一绝缘丝线系一带电小球,小球的质量为m、电荷量为q,为保证当丝线与竖直方向的夹角为θ=60°时,小球处于平衡状态,则匀强电场的电场强度大小可能为( )
图1
A. B. C. D.
解析 取小球为研究对象,它受到重力mg、丝线的拉力T和电场力Eq的作用.因小球处于平衡状态,则它受到的合外力等于零,由平衡条件知,T和Eq的合力与mg是一对平衡力,根据力的平行四边形定则可知,当电场力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时,电场力最小,如图所示,则Eq=mgsin θ得E==.所以,该匀强电场的电场强度大小可能值为E≥,故A、C、D选项正确.