如圖5所示，勻強電場方向與水平線夾角，方向斜向右上方，電場強度為E，質量為m的小球帶負電，以初速度開始運動，初...

問題詳情：

如圖5所示，勻強電場方向與水平線夾角，方向斜向右上方，電場強度為E，質量為m的小球帶負電，以初速度開始運動，初速度方向與電場方向一致。

（1）若小球的帶電荷量為，為使小球能做勻速直線運動，應對小球施加的恆力的大小和方向各如何？

（2）若小球的帶電荷量為，為使小球能做直線運動，應對小球施加的恆力的最小值和方向各如何？

【回答】

解析　(1)如圖*所示，欲使小球做勻速直線運動，必使其合外力

為0，設對小球施加的力F1與水平方向夾角為α，則

因為                                                     （2分）

所以                            （2分）

代入資料解得α＝60°，F1＝mg                                 （1分）                      *

即恆力F1與水平線成60°角斜向右上方．                       （1分）

(2)為使小球能做直線運動，則小球所受合力的方向必和運動方向                     乙

在一條直線上，故要使力F2和mg的合力和電場力在一條直線上．

當F2取最小值時，F2垂直於F.                                                                

故F2＝mgsin 60°＝mg                                              （3分）

方向如圖乙所示，與水平線成60°角斜向左上方．          （1分）

知識點：帶電粒子在電場中的運動

題型：計算題