解题思路:电场E水平向右时,对小球受力分析,根据平衡条件列方程,求出场强E与重力的关系.电场E逆时针转过β=45°时,再对小球受力分析,根据平衡条件列方程,求小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角正切.
电场E水平向右时,小球受力如图1,
根据平衡条件得
qE=Tsinα
mg=Tcosα
所以qE=mgtanα----①
电场E逆时针转过β=45°时,小球受力如图2所示,
设绳子与竖直方向的夹角为θ,由平衡条件得
qEsinβ+Tcosθ=mg----②
qEcosβ=Tsinθ----③
由①②③联立求解,并带入数据得tanθ=
6+1
5
答:小球重新平衡时悬线与竖直方向间夹角正切为tanθ=
6+1
5.
点评:
本题考点: 匀强电场中电势差和电场强度的关系.
考点点评: 题是带电体在匀强电场中平衡问题,关键是能正确的对小球受力分析,根据平衡条件列方程,计算时要涉及到多个方程,运算要小心谨慎.