一個帶正電的微粒,從A點*入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖所示,AB與電場線夾角θ=30°.已...
問題詳情:
一個帶正電的微粒,從A點*入水平方向的勻強電場中,微粒沿直線AB運動,如圖所示,AB與電場線夾角θ=30°.已知帶電微粒的質量m=1.0×10﹣7kg,電量q=1.0×10﹣10C,A、B相距L=20cm.(取g=10m/s2,結果要求二位有效數字)求:
(1)試說明微粒在電場中運動的*質,要求說明理由.
(2)電場強度大小、方向?
(3)要使微粒從A點運動到B點,微粒*入電場時的最小速度是多少?
【回答】
考點: 帶電粒子在勻強電場中的運動;力的合成與分解的運用;動能定理的應用.
專題: 電場力與電勢的*質專題.
分析: (1)根據直線運動的條件並結合受力分析,得到電場力的方向,最終分析出物體的運動規律;
(2)根據力的合成的平行四邊形定則並結合幾何關係得到電場力,求出電場強度;
(3)對粒子的運動過程運用動能定理列式求解即可.
解答: 解:(1)微粒只在重力和電場力作用下沿AB直線運動,故合力一定與速度在同一條直線上,可知電場力的方向水平向左,如圖所示.微粒所受合力的方向由B指向A,與初速度VA方向相反,微粒做勻減速直線運動.
即微粒做勻減速直線運動.
(2)根據共點力平衡條件,有:qE=mgtan﹣1θ
故電場強度E==1.7×104N/C,電場強度方向水平向左.
(3)微粒由A運動到B的速度vB=0,微粒進入電場中的速度最小,由動能定理有:
mgLsinθ+qELcosθ=mvA2解得vA=2.8m/s
即要使微粒從A點運動到B點,微粒*入電場時的最小速度是2.8m/s.
點評: 本題關鍵結合運動情況得到粒子受力的受力情況,然後根據動能定理列式求解.
知識點:帶電粒子在電場中的運動
題型:計算題
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