问题
计算题
如图所示，绝缘细线一端固定于O点，另一端连接一带电荷量为q，质量为m的带正电小球，要使带电小球静止时细线与竖直方向成а角，可在空间加一匀强电场。则当所加的匀强电场沿着什么方向时可使场强最小？这时细线中的张力多大？
答案
解：小球受到重力G、绳的拉力T、电场力F三个力作用，根据平衡条件可知，拉力T与电场力F的合力必与重力G等值反向。因为拉力T的方向确定，F与T的合力确定，由矢量图可知，当电场力F垂直悬线时最小，场强也最小。此时绳中张力T=mgcosа。