Question

【题目】一个带正电的微粒，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θ=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，结果要求二位有效数字）求：

(1)试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由。

(2)电场强度大小、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）微粒做匀减速直线运动（2）， 水平向左（3）2.8m/s

【解析】

(1)根据直线运动的条件结合受力分析，得到电场力的方向，最终分析出物体的运动规律；

(2)根据力的合成的平行四边形定则结合几何关系得到电场力，求出电场强度；

(3)对粒子的运动过程运用动能定理列式，求解微粒射入电场时的最小速度。

(1)微粒在重力和电场力作用下沿AB直线运动，合力一定与速度在同一条直线上，可知电场力的方向水平向左，如图所示。微粒所受合力的方向由B指向A，与初速度vA方向相反，微粒做匀减速直线运动。

(2)据上图，

解得：电场强度，方向水平向左。

(3)微粒由A运动到B的速度vB=0，对应微粒进入电场中的速度最小，由动能定理有：

解得：

即要使微粒从A点运动到B点，微粒射入电场时的最小速度是2.8m/s。