Question

（12分）質量為m、帶電量為+q的小球在O點以初速度并與水平方向成θ角射出，如圖所示。不計小球運動過程的阻力，重力加速度為g，試求：

（1）若加上大小一定、方向向左的勻強電場，能保證小球沿方向做直線運動，經過多長時間小球返回O點？
（2）若在某方向加上一定大小的勻強電場后，仍保證小球沿方向做直線運動，所加勻強電場場強的最小值是多少？

Answer 1

．解：（1）當勻強電場水平向左，能保證小球沿方向做直線運動，則重力和電場力的合力與方向相反，受力分析如圖。                （2分）
小球的加速度：                  （2分）
小球返回O點所經歷的時間：  （2分）
（2）仍保證小球沿方向做直線運動，則重力和電場力的合力與在同一直線，做受力分析，當電場力垂直于速度所在的直線時，取得最小值。  （2分）
由受力分析知，                  （2分）
∴                               （2分）

解析