Question

10．一個(gè)帶正電的粒子，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，粒子沿直線AB運(yùn)動(dòng)，如圖所示．已知AB與電場(chǎng)線夾角θ=45°，帶電粒子的質(zhì)量m=1.0×10^-7 kg，電荷量q=1.0×10^-10C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s²） 試判斷帶電粒子在電場(chǎng)中做怎樣的運(yùn)動(dòng)，并求電場(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：微粒受重力、電場(chǎng)力作用，兩個(gè)力不可能平衡，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)．
根據(jù)平行四邊形定則知：
tan45°=$\frac{mg}{Eq}$，
則有：E=$\frac{mg}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-7}×10}{1×1{0}^{-10}}$=1.0×10⁴ N/C，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）帶電粒子在電場(chǎng)中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為1.0×10⁴ N/C和方向水平向左．

點(diǎn)評(píng) 本題考查帶電粒子在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；本題的關(guān)鍵在于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)．