如图所示，质量为m，带电量为+q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示，质量为m，带电量为+q的小球，在P点具有沿PQ方向的初速度v0，为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向如何？场强大小多大？加上最小的电场后，小球经多长时间回到P点？
魔方格

◎ 答案

1、球只受重力和电场力．重力的大小方向都不变．
为使小球能沿PQ方向运动，应让小球所受合力方向沿PQ方向．
用三角形定则，由重力向PQ方向作垂线，垂线段最短，最短的力为电场力F．如图所示．
魔方格

则电场力F=mgcos30°=

3
2
mg
场强大小E=
F
q
=

3
2
mg
q
，
正电荷受电场力方向与场强方向一致，
故场强方向垂直于PQ方向．
2、上最小场强后，由图可知小球受合力大小为F合=mgsin30°=
1
2
mg，方向沿QP方向．
根据牛顿第二定律a=
F合
m
，故a=
1
2
g
所以物体作初速度为V0，加速度为
1
2
g的匀减速运动．
运用匀变速直线运动的位移公式x=v0t+
1
2
at2，物体再回到P点时，位移为零，故有
0=v0t-
1
2
at2
解得t=
2v0
a
=
4v0
g

答：为使小球能沿PQ方向运动，所加的最小匀强电场方向应垂直于PQ向上，场强大小为

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最小 大小 带电 知识点 垂线
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