Question

如图6－3－27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)若小球的带电荷量为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的大小和方向各如何？

(2)若小球的带电荷量为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的大小和方向各如何？

图6－3－27

Answer 1

解析：(1)如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，必使其合外力为0，所以F₁cos α＝qEcos 30°，F₁sin α＝mg＋qEsin 30°

解之得α＝60°，F₁＝mg

(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，故要求力F₂和mg的合力和电场力在一条直线上，故F₂＝mgsin 60°＝mg，方向如图乙所示，斜向左上60°.

　 答案：(1)mg　与水平线夹60°角斜向右上方　(2)mg　与水平线夹60°角斜向左上方