如图5所示，匀强电场方向与水平线夹角，方向斜向右上方，电场强度为E，质量为m的小球带负电，以初速度开始运动，初...

问题详情：

如图5所示，匀强电场方向与水平线夹角，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，为使小球能做匀速直线运动，应对小球施加的恒力的大小和方向各如何？

（2）若小球的带电荷量为，为使小球能做直线运动，应对小球施加的恒力的最小值和方向各如何？

【回答】

解析　(1)如图*所示，欲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

因为                                                     （2分）

所以                            （2分）

代入数据解得α＝60°，F1＝mg                                 （1分）                      *

即恒力F1与水平线成60°角斜向右上方．                       （1分）

(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                     乙

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．

当F2取最小值时，F2垂直于F.                                                                

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

方向如图乙所示，与水平线成60°角斜向左上方．          （1分）

知识点：带电粒子在电场中的运动

题型：计算题