Question

（12分）质量为m、带电量为+q的小球在O点以初速度并与水平方向成θ角射出，如图所示。不计小球运动过程的阻力，重力加速度为g，试求：

（1）若加上大小一定、方向向左的匀强电场，能保证小球沿方向做直线运动，经过多长时间小球返回O点？
（2）若在某方向加上一定大小的匀强电场后，仍保证小球沿方向做直线运动，所加匀强电场场强的最小值是多少？

Answer 1

．解：（1）当匀强电场水平向左，能保证小球沿方向做直线运动，则重力和电场力的合力与方向相反，受力分析如图。                （2分）
小球的加速度：                  （2分）
小球返回O点所经历的时间：  （2分）
（2）仍保证小球沿方向做直线运动，则重力和电场力的合力与在同一直线，做受力分析，当电场力垂直于速度所在的直线时，取得最小值。  （2分）
由受力分析知，                  （2分）
∴                               （2分）

解析