Question

7．一個(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，AB與電場(chǎng)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)果保留二位有效數(shù)字）求：
（1）說明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說明理由．
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向？

Answer 1

分析 微粒受重力和電場(chǎng)力，抓住粒子做直線運(yùn)動(dòng)，合力的方向與速度方向在同一條直線上確定微粒的運(yùn)動(dòng)情況，從而求出電場(chǎng)力的大小，得出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向．

解答 解：（1）微粒受重力、電場(chǎng)力作用，兩個(gè)力的方向相互垂直，不可能平衡，而粒子做直線運(yùn)動(dòng)，可知合力的方向與速度方向在同一條直線上，如圖所示，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）根據(jù)平行四邊形定則知，tan30°=$\frac{mg}{qE}$，
則E=$\frac{\sqrt{3}mg}{q}$=$\frac{\sqrt{3}×1.0×1{0}^{-7}×10}{1.0×1{0}^{-10}}=\sqrt{3}×1{0}^{4}$V/m，正電荷受到的電場(chǎng)力的方向水平向左，則電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左．
答：（1）勻減速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小是$\sqrt{3}$×10⁴V/m，方向水平向左．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握物體所示的合力方向與速度方向在同一條直線上，做直線運(yùn)動(dòng)，不在同一條直線上，做曲線運(yùn)動(dòng)．