Question

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(shuō)明微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，要求說(shuō)明理由。
   （2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向？
   （3）要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度是多少？

Answer 1

解：（1）微粒只在重力和電場(chǎng)力作用下沿AB方向運(yùn)動(dòng)，在垂直于AB方向上的重力和電場(chǎng)力必等大反向，可知電場(chǎng)力的方向水平向左，如圖所示。微粒所受合力的方向由B指向A，與初速度v_A方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)。 （2）在垂直于AB方向上，有，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.7×10⁴N/C電場(chǎng)強(qiáng)度的方向水平向左。 （3）微粒由A運(yùn)動(dòng)到B時(shí)的速度時(shí)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度最小，由動(dòng)能定理得， 代入數(shù)據(jù)，解得v_A=2.8m/s