Question

如圖所示，勻強(qiáng)電場方向與水平線間夾角θ＝30°，斜向右上方，電場強(qiáng)度為E，質(zhì)量為m的小球帶負(fù)電，以初速度v₀開始運動，初速度方向與電場方向一致．
(1)若小球的帶電量為q＝mg/E，為使小球能做勻速直線運動，應(yīng)對小球施加的恒力F₁的大小和方向如何？
　　(2)若小球的帶電量為q＝2mg/E，為使小球能做直線運動，應(yīng)對小球施加的最小恒力F₂的大小和方向如何？

Answer 1

解析：
　　　 （1）欲使小球作勻速直線運動，必使其合外力為0，如圖甲所示，　　　　　　設(shè)對小球施加的力F₁與水平夾角為α，則：
　　　　　　F₁?cosα＝Eq?cosθ 3分
　　　　　　F₁?sinα＝Eq?sinθ+mg 3分
　　　　　　解得，α＝60° 1分 方向：與水平方向成60⁰角 2分
　　　 （2）為使小球能做直線運動，則小球受的合力必和運動方向在一條直線上，故要求F₂與mg的合力與Eq在一條直線上，如圖乙所示 1分　　　　　　F₂＝mg?sin 60°＝mg/2， 3分方向斜向左上與水平夾角60° 1分