Question

光滑绝缘细杆与水平面成θ角固定，杆上套有一带正电的小球，质量为m，带电荷量为q．为使小球静止在杆上，可加一匀强电场．所加电场的场强满足什么条件时，小球可在杆上保持静止（ ）

A. 垂直于杆斜向上，场强大小为

B. 竖直向上，场强大小为

C. 垂直于杆斜向下，场强大小为

D. 水平向右，场强大小为

Answer

B

【解析】试题分析：若电场方向垂直于杆斜向上，小球受到的电场力方向也垂直于杆斜向上，在垂直于杆的方向小球受力能平衡，而在平行于杆方向，重力有沿杆向下的分力，没有力与之平衡，则小球将向下滑动，不能保持静止，故A错误；若电场方向竖直向上，此时球受两个力，竖直向上的电场力和竖直向下的重力，根据二力平衡可知，，故，故B正确；如电场方向平行于杆斜向上，此时受三个力，重力、沿杆方向的电场力和支持力．重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有，故，故C错误；若电场方向向右，此时受三个力，重力、电场力和支持力．重力和电场力垂直于杆方向的分力的合力和支持力等值反向，重力和电场力沿杆子方向的分力大小相等方向相反，有，故，故D错误。

考点：电场强度

【名师点睛】当加一匀强电场时，小球将受到电场力作用，小球带正电，电场力方向与场强方向相同；当加电场后，小球所受的合力能为零时，就能在杆上保持静止状态。