Question

7．如圖所示，一帶電液滴在重力和勻強電場對它的作用力作用下，從靜止開始由b沿直線運動到d，且bd與豎直方向所夾的銳角為45°設(shè)液滴質(zhì)量為m，電量為q，
求（1）電場強度？
（2）若從b到d用時間為T，求bd距離．

Answer 1

分析 （1）當合力的方向與速度方向在同一條直線上時，物體做直線運動，根據(jù)該規(guī)律得出電場力的大小和方向，從而得出電場強度．
（2）根據(jù)合力，通過牛頓第二定律求出液滴的加速度，再由位移時間公式求bd距離．

解答 解：（1）據(jù)題帶電液滴沿直線從b運動到d，帶電液滴所受重力與電場力的合力一定與其運動方向在同一直線上，對液滴進行受力分析，其受力情況如圖所示，則電場力方向一定水平向右，由圖可得：qE=mg
則 E=$\frac{mg}{q}$
（2）由圖可得液滴所受合力 F=$\sqrt{2}$mg，故加速度為 a=$\frac{F}{m}$=$\sqrt{2}$g
由于液滴從靜止開始做勻加速運動，故bd距離 s=$\frac{1}{2}a{T}^{2}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}g{T}^{2}$
答：
（1）電場強度是$\frac{mg}{q}$．
（2）若從b到d用時間為T，bd距離是$\frac{\sqrt{2}}{2}g{T}^{2}$．

點評 本題的關(guān)鍵要掌握物體做直線運動的條件．帶電液滴從靜止開始由b沿直線運動到d，是我們判定電場力的突破口，在今后的學(xué)習(xí)中我們經(jīng)常用到要注意掌握．