Question

【題目】一個帶正電的微粒，從A點射入水平方向的勻強電場中，微粒沿直線AB運動，如圖所示，AB與電場線夾角θ=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)果要求二位有效數(shù)字）求：

(1)試說明微粒在電場中運動的性質(zhì)，要求說明理由。

(2)電場強度大小、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是多少？

Answer 1

【答案】（1）微粒做勻減速直線運動（2）， 水平向左（3）2.8m/s

【解析】

(1)根據(jù)直線運動的條件結(jié)合受力分析，得到電場力的方向，最終分析出物體的運動規(guī)律；

(2)根據(jù)力的合成的平行四邊形定則結(jié)合幾何關(guān)系得到電場力，求出電場強度；

(3)對粒子的運動過程運用動能定理列式，求解微粒射入電場時的最小速度。

(1)微粒在重力和電場力作用下沿AB直線運動，合力一定與速度在同一條直線上，可知電場力的方向水平向左，如圖所示。微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度vA方向相反，微粒做勻減速直線運動。

(2)據(jù)上圖，

解得：電場強度，方向水平向左。

(3)微粒由A運動到B的速度vB=0，對應微粒進入電場中的速度最小，由動能定理有：

解得：

即要使微粒從A點運動到B點，微粒射入電場時的最小速度是2.8m/s。