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？
问题描述：
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？
答
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．
则电场力F=mgcos30°=
mg
3
2
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°=
mg，方向沿QP方向．1 2
根据牛顿第二定律a=
，故a=F合 m
g1 2
所以物体作初速度为V0，加速度为
g的匀减速运动．1 2
运用匀变速直线运动的位移公式x=v0t+
at2，物体再回到P点时，位移为零，故有1 2
0=v0t-
at21 2
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
3
2
．mg q
加上最小的电场后，小球经
又回到P点．4v0
g