Question

【题目】如图所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度v0开始运动，初速度方向与电场方向一致．

（1）若小球的带电荷量为q＝，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F1的大小和方向各如何？

（2）若小球的带电荷量为q＝,为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F2的大小和方向各如何？

Answer 1

【答案】（1）,方向与水平线成60°角斜向右上方

（2）,方向与水平线成60°角斜向左上方

【解析】试题分析：（1）如图甲所示，为使小球做匀速直线运动，必使其合外力为0，设对小球施加的力F1与水平方向夹角为α，则F1cos α＝qEcos θ

F1sin α＝mg＋qEsin θ

代入数据解得α＝60°,

即恒力F1与水平线成60°角斜向右上方．

（2）为使小球能做直线运动，则小球所受合力的方向必和运动方向在一条直线上，故要使力F2和mg的合力和电场力在一条直线上．如图乙所示．

当F2取最小值时，F2垂直于F．

故F2＝mgsin 60°＝．方向与水平线成60°角斜向左上方．