Question

—個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB與電場(chǎng)線夾角?＝30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m＝1．0×10^－7kg，電量q＝1．0×10^－10C，A、B相距L＝20cm。(取g＝10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求：


(1)說(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說(shuō)明理由。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向?
(3)要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度是多少?

Answer 1

（1）由于帶電微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，合力與速度共線，可判斷出電場(chǎng)力的方向水平向左，電場(chǎng)力、重力的合力方向由B指向A，與速度相反，微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
（2）1.7×10⁴N/C ，水平向左　　　　　�。�3）2.8m/s

解析試題分析：（1）帶電微粒在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力qE和重力mg，電場(chǎng)力水平向右或方向向左，由于帶電微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，合力與速度共線，可判斷出電場(chǎng)力的方向水平向左，如圖所示，電場(chǎng)力、重力的合力方向由B指向A，與速度相反，微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．

（2）由圖可得：，解得：
所以電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.7×10⁴N/C ， 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左。
（3）微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，做勻減速運(yùn)動(dòng)，剛好到B點(diǎn)速度為零，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的速度最小．
根據(jù)牛頓第二定律得：　　解得：
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：   代入數(shù)據(jù)解得：
另解：由動(dòng)能定理得： 
代入數(shù)據(jù)解得
考點(diǎn)：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)考查了帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)的條件、力的合成與分解、電場(chǎng)強(qiáng)度、動(dòng)能定理及牛頓第二定律的理解和應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)．