Question

如圖1-5所示，在傾角為θ的很大的光滑絕緣斜面上，有一質量為m的小球，帶電荷量為+q，初速度為v₀，方向與斜面底邊AB平行.欲使小球在斜面上沿初速度方向做勻速直線運動，需加一個勻強電場，場強的最小值為__________，方向為__________.

圖1-5

Answer 1

解析：如圖1-6所示，帶電小球在斜面上受三個力作用而平衡，即重力mg、支持力F_N和電場力Eq三力的合力為零，所以-mg與F_N、Eq構成矢量三角形MNP.

因mg不變，故MN的大小、方向不變.

圖1-6

又F_N的方向不變，由N向MP線上作線段NP.且NP⊥MP為最小，所以當Eq=mgsinθ時，E有最小值，可解得：E=，方向沿斜面向上.

答案：    沿斜面向上