Question

【題目】一個帶正電的粒子，從A點射入水平方向的勻強電場中，粒子沿直線AB運動，如圖所示．已知AB與電場線夾角θ＝30°，帶電粒子的質量m＝1．0×10－7kg，電荷量q＝1．0×10－10C，A，B相距L＝20 cm．（取g＝10 m/s2，結果保留兩位有效數字）求：

（1）粒子在電場中運動的性質，要求說明理由；

（2）電場強度的大小和方向；

（3）要使粒子能從A點運動到B點，粒子射入電場時的最小速度是多大。

Answer 1

【答案】（1）粒子做勻減速運動．（2）1.7×104N/C，方向水平向左．（3）2.8 m/s．

【解析】試題分析：（1）粒子只在重力和靜電力作用下沿直線AB運動，重力和靜電力的合力必由B指向A，與粒子初速度vA方向相反，所以粒子做勻減速運動．

（2）由圖可得：，代入數據解得：E＝1．7×104N/C，方向水平向左．

（3）當粒子運動到B點時的速度vB＝0時，粒子射入電場時的速度最小，由動能定理得

mgLsinθ＋qELcosθ＝mvA2

代入數據，解得vA＝2．8 m/s．