题目内容
质量为m,电量为+q的小球以初速度
以与水平方向成θ角射出,如图4所示,如果在某方向加上一定大小的匀强电场后,能保证小球仍沿
方向做直线运动,试求所加匀强电场的最小值,加了这个电场后,经多长时间速度变为零?






由题知小球在重力和电场力作用下沿
方向做直线运动,可知垂直
方向上合外力为零,或者用力的分解或力的合成方法,重力与电场力的合力沿
所在直线。
建如图5所示坐标系,设场强E与
成
角,则受力如图:

图5
由牛顿第二定律可得:
0 ①
②
由①式得:
③
由③式得:
时,E最小为
其方向与
垂直斜向上,将
代入②式可得

即在场强最小时,小球沿
做加速度为
的匀减速直线运动,设运动时间为t时速度为0,则:
,可得:



建如图5所示坐标系,设场强E与



图5
由牛顿第二定律可得:


由①式得:

由③式得:


其方向与



即在场强最小时,小球沿





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