如图所示，一个质量为m=0.03kg，带电量为q=-1.0×10-8C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线为电场线．当小球静止时，测得悬

题文

如图所示，一个质量为m=0.03kg，带电量为q=-1.0×10^-8C的带电小球，用绝缘细线悬挂在某水平方向的匀强电场中，图中实线为电场线．当小球静止时，测得悬线与竖直方向成30°角．
（1）在图上标出场强的方向；
（2）该电场的场强大小为多少？
（3）若改变所加电场的方向，并使小球在图中位置仍保持平衡，所加电场的电场强度最小为多大？方向如何？
（4）若已知场强方向水平向左，若将该小球由竖直位置的最低点静止释放，小球运动过程中细线与竖直方向的最大偏角θ为37°，则场强大小又为多大？
（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）小球静止在电场中，受到重力、线的拉力和电场力而平衡，所以小球受电场力方向水平向右，而小球带负电，所以电场强度方向水平向左，如图所示：
（2）根据平衡条件得
tan30°=qEmg
解得：E=

3×107N/C
（3）根据三角形定则得到，当电场力与线的方向垂直向上时，电场力最小，电场强度最小．由平衡条件得 mgsinθ=qEm
Em=1.5×10⁷N/C，方向与线的方向垂直向下
（4）整个运动过程中根据动能定理得：
Eqlsin37°-mgl（1-cos37°）=0-0
解得：E=1×10⁷N/C
答：（1）如图所示；
（2）该电场的场强大小为

3×107N/C；
（3）若改变所加电场的方向，并使小球在图中位置仍保持平衡，所加电场的电场强度最小为1.5×10⁷N/C，方向与线的方向垂直向下；
（4）若已知场强方向水平向左，若将该小球由竖直位置的最低点静止释放，小球运动过程中细线与竖直方向的最大偏角θ为37°，则场强大小为1×10⁷N/C．

解析

qEmg

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，一个质量为m=0.03kg，带.....”主要考查你对 [滑动摩擦力、动摩擦因数 ]考点的理解。

滑动摩擦力、动摩擦因数

滑动摩擦力的概念：
当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时，受到的阻碍相对运动的力，叫滑动摩擦力。

滑动摩擦力产生条件：
①接触面粗糙；
②相互接触的物体间有弹力；
③接触面间有相对运动。
说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。

滑动摩擦力的方向：

总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。 “与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。
滑动摩擦力的大小：

滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式：F=μF_N （F表示滑动摩擦力大小，F_N表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数）。
①F_N表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定；
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位，而且永远小于1；
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。 
滑动摩擦力的作用效果：

总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。

静摩擦力和滑动摩擦力：

摩擦力大小的计算方法: