解题思路:(1)若加上大小一定,方向水平向左的匀强电场,仍能保证微粒沿vo方向做直线运动,微粒所受的合力方向与vo方向相反,根据运动学公式,即可求解运动的时间.
(2)保证微粒仍沿vo方向做直线运动,电场力方向必须垂直于vo方向斜向上时,电场力有最小值,则场强有最小值,根据垂直于vo方向合力为零,求出电场强度的最小值.
(1)当匀强电场水平向左,能保证小球沿v1方向做直线运动,则重力和电场力的合力与v1方向相反,受力分析如图.
小球的加速度:a=[F/m]=[g/sinθ];
小球返回O点所经历的时间:t=
2v1
a=
2v1sinθ
g;
(2)仍保证小球沿v1方向做直线运动,则重力和电场力的合力与v1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.
由受力分析知,有:Eminq=mgcosθ;
解得:Emin=[mgcosθ/q];
答:(1)若加上大小一定、方向向左的匀强电场,能保证小球沿v1方向做直线运动,经过
2v1sinθ
g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v1方向做直线运动,所加匀强电场场强的最小值是[mgcosθ/q].
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;力的合成与分解的运用;牛顿第二定律.
考点点评: 本题要根据微粒做直线运动的条件:合力方向与速度方向在同一直线上.对于有往复运动的问题,运用动能定理可分段研究,也可以全过程研究.