Question

—个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB运动，如图所示，AB与电场线夹角＝30°，已知带电微粒的质量m＝1．0×10^－7kg，电量q＝1．0×10^－10C，A、B相距L＝20cm。(取g＝10m/s²，结果保留两位有效数字)求：

(1)说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

(2)电场强度的大小和方向?

(3)要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是多少?

 

Answer 1

【答案】

（1）由于带电微粒沿直线AB运动，合力与速度共线，可判断出电场力的方向水平向左，电场力、重力的合力方向由B指向A，与速度相反，微粒做匀减速直线运动

（2）1.7×10⁴N/C ，水平向左　　　　　　（3）2.8m/s

【解析】

试题分析：（1）带电微粒在电场中受到电场力qE和重力mg，电场力水平向右或方向向左，由于带电微粒沿直线AB运动，合力与速度共线，可判断出电场力的方向水平向左，如图所示，电场力、重力的合力方向由B指向A，与速度相反，微粒做匀减速直线运动．

（2）由图可得：，解得：

所以电场强度E＝1.7×10⁴N/C ， 电场强度的方向水平向左。

（3）微粒从A点运动到B点，做匀减速运动，刚好到B点速度为零，微粒射入电场时的速度最小．

根据牛顿第二定律得：　　解得：

由运动学公式得：    代入数据解得：

另解：由动能定理得： 

 代入数据解得

考点：本题考查带电粒子在匀强电场中的运动，同时考查了带电粒子做直线运动的条件、力的合成与分解、电场强度、动能定理及牛顿第二定律的理解和应用等知识点．