Question

如圖6－3－27所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向與水平線間夾角θ＝30°，斜向右上方，電場(chǎng)強(qiáng)度為E，質(zhì)量為m的小球帶負(fù)電，以初速度v₀開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，初速度方向與電場(chǎng)方向一致．

(1)若小球的帶電荷量為q＝mg/E，為使小球能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)小球施加的恒力F₁的大小和方向各如何？

(2)若小球的帶電荷量為q＝2mg/E，為使小球能做直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)對(duì)小球施加的最小恒力F₂的大小和方向各如何？

圖6－3－27

Answer 1

解析：(1)如圖甲所示，欲使小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，必使其合外力為0，所以F₁cos α＝qEcos 30°，F₁sin α＝mg＋qEsin 30°

解之得α＝60°，F₁＝mg

(2)為使小球能做直線運(yùn)動(dòng)，則小球受的合力必和運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上，故要求力F₂和mg的合力和電場(chǎng)力在一條直線上，故F₂＝mgsin 60°＝mg，方向如圖乙所示，斜向左上60°.

　 答案：(1)mg　與水平線夾60°角斜向右上方　(2)mg　與水平線夾60°角斜向左上方