Question

7．一个带正电的微粒，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，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，结果保留二位有效数字）求：
（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．
（2）电场强度的大小和方向？

Answer 1

分析 微粒受重力和电场力，抓住粒子做直线运动，合力的方向与速度方向在同一条直线上确定微粒的运动情况，从而求出电场力的大小，得出电场强度的大小和方向．

解答 解：（1）微粒受重力、电场力作用，两个力的方向相互垂直，不可能平衡，而粒子做直线运动，可知合力的方向与速度方向在同一条直线上，如图所示，粒子做匀减速直线运动．
（2）根据平行四边形定则知，tan30°=$\frac{mg}{qE}$，
则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，正电荷受到的电场力的方向水平向左，则电场强度的方向水平向左．
答：（1）匀减速直线运动；
（2）电场强度的大小是$\sqrt{3}$×10⁴V/m，方向水平向左．

点评 解决本题的关键掌握物体所示的合力方向与速度方向在同一条直线上，做直线运动，不在同一条直线上，做曲线运动．