Question

—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?＝30°，已知帶電微粒的質量m＝1．0×10^－7kg，電量q＝1．0×10^－10C，A、B相距L＝20cm。(取g＝10m/s²，結果保留兩位有效數字)求：


(1)說明微粒在電場中運動的性質，要求說明理由。
(2)電場強度的大小和方向?
(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是多少?

Answer 1

（1）由于帶電微粒沿直線AB運動，合力與速度共線，可判斷出電場力的方向水平向左，電場力、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動
（2）1.7×10⁴N/C ，水平向左　　　　　　（3）2.8m/s

試題分析：（1）帶電微粒在電場中受到電場力qE和重力mg，電場力水平向右或方向向左，由于帶電微粒沿直線AB運動，合力與速度共線，可判斷出電場力的方向水平向左，如圖所示，電場力、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動．

（2）由圖可得：，解得：
所以電場強度E＝1.7×10⁴N/C ， 電場強度的方向水平向左。
（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，微粒射入電場時的速度最小．
根據牛頓第二定律得：　　解得：
由運動學公式得：   代入數據解得：
另解：由動能定理得： 
代入數據解得