质量为m，带电量为+q的小物体在O点以初速度v0沿与水平成30°角方向射出．如图所示，物体在运动过程中，除重力外，还受到方向始终与初速度v0方向相反的力F的作用．（1）若F=mg，要
◎ 题目
| 质量为m，带电量为+q的小物体在O点以初速度v0沿与水平成30°角方向射出．如图所示，物体在运动过程中，除重力外，还受到方向始终与初速度v0方向相反的力F的作用． （1）若F=mg，要使物体保持v0做匀速直线运动，可在某一方向加上一定大小的匀强电场，求此电场强度的大小和方向． （2）若F=2mg，且电场强度的大小与（1）中相同，仍要使物体沿v0方向做直线运动，那么该电场强度的可能方向如何？求出物体沿入射方向的最大位移和回到O点的最短时间及回到O点的速度大小？  |
◎ 答案
| （1）设所加场强E的方向与初速度成θ角，如图所示，则 qEsinθ=mgcos30° qEcosθ=F+mgsin30°  且F=mg 得θ=30°，E=
（2）设场强E与初速度夹角为a，要使物体做直线运动只须： qEsina=mgcos30°得a=30°或150° 1）当a=30°时，物体的加速度最小，沿初速度方向的位移最大，受力如上图所示． 由牛顿第二定律，有： F+mgsin30°-qEcos30°=ma1 又由运动学公式知：
其中：F=2mg，E=
可得S=
2）当a=150°时，物体的加速度最大，回到O点时的时间最短，受力如图所示．由牛顿第二定律，有 F+mgsin30°+qEcos30°=ma2
其中：F=2mg，E=
回到O点的最短时间t=
回到O点的速度V=V0-a2t=-V0 负号表示与初速度反向 答：（1）此电场强度的大小
（2）该电场强度的可能与初速度成30°或150°，物体沿入射方向的最大位移S= |
