Question

10．一个带正电的粒子，从A点射入水平方向的匀强电场中，粒子沿直线AB运动，如图所示．已知AB与电场线夹角θ=45°，带电粒子的质量m=1.0×10^-7 kg，电荷量q=1.0×10^-10C，A、B相距L=20cm．（取g=10m/s²） 试判断带电粒子在电场中做怎样的运动，并求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：微粒受重力、电场力作用，两个力不可能平衡，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．
根据平行四边形定则知：
tan45°=$\frac{mg}{Eq}$，
则有：E=$\frac{mg}{q}$=$\frac{1×1{0}^{-7}×10}{1×1{0}^{-10}}$=1.0×10⁴ N/C，电场力的方向水平向左，则电场强度的方向水平向左．
答：（1）带电粒子在电场中做匀减速直线运动，电场强度的大小为1.0×10⁴ N/C和方向水平向左．

点评 本题考查带电粒子在电场和重力场中的运动；本题的关键在于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．