琢磨了半天才弄明白你的问题或者叫疑问,简单跟你说吧。第一种情况,在竖直无限大平板电极构成的均匀等强度电场中,带电小球受到的力有3个:重力(方向向下)、丝线的拉力(沿丝线方向)、电场力(水平方向,按照题意分析电场力水平指向右侧),3个力共同作用使小球静止不动。以上是静态受力分析,当剪断丝线时,带电小球在重力和电场力的共同作用下会运动,此时小球受到的合力为F,方向为丝线未剪断前丝线对小球拉力的反方向,也就是与垂直方向呈30°角,并向右指向负极板侧。这时的受力分析为:小球受到的合力为F ,则F*sinθ=qE、F*cosθ=mg ,与参考答案完全一致。一定要结合受力几何分析图计算,是矢量合成,不是数学相加。第二种情况,点电荷不是大平板,点电荷形成的是两个球形电场,两点连线是直线,连线上的电场强度的方向就是连线方向,具体朝向哪个点电荷,要看两个点电荷的带电性质,如果一正一负,电场强度方向则指向负电荷方向(数学相加),如果两个都是正或都是负,还要计算哪个强度大,才能确定电场强度的方向。连线上的某个点也有可能出现电场强度为零的现象。看来你的物理(电场学)差的不是一点,努力学吧。
其实关于合理问题都是矢量合成的,只是前者三个力不共享,只能按照矢量的各分量先合成,再合成总的。而后者各外力共线,相当于都只有一个方向的分量,从而表现为只有该方向的矢量加减,就表现为数学加减了。事实上如果你在最后结果上表上矢量方向,那么两种情况实质上还是矢量运算
你的疑问是“为什么不是: qE/sinθ+mg/cosθ=F呢?F不是合力吗?为什么不相加呢?”吧,qE/sinθ=F,mg/cosθ=F,qE/sinθ+mg/cosθ=2F