Question

如图所示，匀强电场方向与水平线间夹角θ＝30°，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)若小球的带电量为q＝mg/E，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力F₁的大小和方向如何？
　　(2)若小球的带电量为q＝2mg/E，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力F₂的大小和方向如何？

Answer 1

解析：
　　　 （1）欲使小球作匀速直线运动，必使其合外力为0，如图甲所示，　　　　　　设对小球施加的力F₁与水平夹角为α，则：
　　　　　　F₁?cosα＝Eq?cosθ 3分
　　　　　　F₁?sinα＝Eq?sinθ+mg 3分
　　　　　　解得，α＝60° 1分 方向：与水平方向成60⁰角 2分
　　　 （2）为使小球能做直线运动，则小球受的合力必和运动方向在一条直线上，故要求F₂与mg的合力与Eq在一条直线上，如图乙所示 1分　　　　　　F₂＝mg?sin 60°＝mg/2， 3分方向斜向左上与水平夹角60° 1分