Question

7．如图所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°设液滴质量为m，电量为q，
求（1）电场强度？
（2）若从b到d用时间为T，求bd距离．

Answer 1

分析 （1）当合力的方向与速度方向在同一条直线上时，物体做直线运动，根据该规律得出电场力的大小和方向，从而得出电场强度．
（2）根据合力，通过牛顿第二定律求出液滴的加速度，再由位移时间公式求bd距离．

解答 解：（1）据题带电液滴沿直线从b运动到d，带电液滴所受重力与电场力的合力一定与其运动方向在同一直线上，对液滴进行受力分析，其受力情况如图所示，则电场力方向一定水平向右，由图可得：qE=mg
则 E=$\frac{mg}{q}$
（2）由图可得液滴所受合力 F=$\sqrt{2}$mg，故加速度为 a=$\frac{F}{m}$=$\sqrt{2}$g
由于液滴从静止开始做匀加速运动，故bd距离 s=$\frac{1}{2}a{T}^{2}$=$\frac{\sqrt{2}}{2}g{T}^{2}$
答：
（1）电场强度是$\frac{mg}{q}$．
（2）若从b到d用时间为T，bd距离是$\frac{\sqrt{2}}{2}g{T}^{2}$．

点评 本题的关键要掌握物体做直线运动的条件．带电液滴从静止开始由b沿直线运动到d，是我们判定电场力的突破口，在今后的学习中我们经常用到要注意掌握．