一个带正电的微粒,从A点*入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°.已...
问题详情:
一个带正电的微粒,从A点*入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,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,结果要求二位有效数字)求:
(1)试说明微粒在电场中运动的*质,要求说明理由.
(2)电场强度大小、方向?
(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒*入电场时的最小速度是多少?
【回答】
考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;力的合成与分解的运用;动能定理的应用.
专题: 电场力与电势的*质专题.
分析: (1)根据直线运动的条件并结合受力分析,得到电场力的方向,最终分析出物体的运动规律;
(2)根据力的合成的平行四边形定则并结合几何关系得到电场力,求出电场强度;
(3)对粒子的运动过程运用动能定理列式求解即可.
解答: 解:(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB直线运动,故合力一定与速度在同一条直线上,可知电场力的方向水平向左,如图所示.微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度VA方向相反,微粒做匀减速直线运动.
即微粒做匀减速直线运动.
(2)根据共点力平衡条件,有:qE=mgtan﹣1θ
故电场强度E==1.7×104N/C,电场强度方向水平向左.
(3)微粒由A运动到B的速度vB=0,微粒进入电场中的速度最小,由动能定理有:
mgLsinθ+qELcosθ=mvA2解得vA=2.8m/s
即要使微粒从A点运动到B点,微粒*入电场时的最小速度是2.8m/s.
点评: 本题关键结合运动情况得到粒子受力的受力情况,然后根据动能定理列式求解.
知识点:带电粒子在电场中的运动
题型:计算题