Question

一個帶正電的微粒，從A點射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線AB運動，如圖，AB與電場線夾角θ=30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m=1×10^-7kg，電量q=1×10^-10C，A、B相距L=20cm．g取10m/s²，求：
（1）說明微粒在電場中運動的性質(zhì)，要求說明理由．
（2）電場強(qiáng)度的大小和方向；
（3）要使微粒從A點運動到B點，微粒射入電場時的最小速度．

Answer 1

【答案】分析：（1）帶電微粒做直線運動，可判斷出電場力的方向，根據(jù)合力情況確定出微粒在電場中運動的性質(zhì)．
（2）微粒做直線運動時，合力與速度在同一直線上，由力的合成，求出電場強(qiáng)度的大小和方向；
（3）微粒從A點運動到B點，做勻減速運動，剛好到B點速度為零，由運動學(xué)公式求解微粒射入電場時的最小速度．
解答：解：（1）帶電微粒在電場中受到電場力和重力，電場力水平向右或方向向左，由于帶電微粒沿直線AB運動，可判斷出電場力的方向水平向左，則電場力、重力的合力與速度相反，微粒做勻減速在線運動．加速度大小為a===20m/s²．故微粒做加速度大小為20m/s²的勻減速直線運動
（2）由qE=mgcot30°得：E=1.7×10⁴N/C，方向向左
（3）微粒從A點運動到B點，做勻減速運動，剛好到B點速度為零，由0-得，
   
代入解得，v=2.8m/s
答：（1）微粒在電場中運動的性質(zhì)是：微粒做加速度大小為20m/s²的勻減速直線運動
（2）電場強(qiáng)度的大小為1.7×10⁴N/C，方向向左
（3）要使微粒從A點運動到B點，微粒射入電場時的最小速度是2.8m/s．
點評：本題要掌握質(zhì)點做直線運動的條件：合力與速度共線，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合進(jìn)行研究．