Question

一個帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場中，微粒沿直線由A向B運(yùn)動，如圖所示，AB與電場線夾角為θ．已知帶電微粒的質(zhì)量為m，電荷量為q，A、B相距L（重力加速度為g）．
（1）試說明微粒在電場中運(yùn)動的性質(zhì)，要求說明理由．
（2）求電場強(qiáng)度的大小和方向？

Answer 1

分析：分析微粒在電場中的運(yùn)動性質(zhì)，受先分析微粒在電場中的受力情況，根據(jù)受力情況分析微粒做何種運(yùn)動，同理根據(jù)受力情況和運(yùn)動情況確定物體的受力，根據(jù)力的合成與分解確定電場力的大小和方向．

解答：解：對微粒進(jìn)行建立坐標(biāo)系進(jìn)行受力分析：


建立AB方向的x軸和垂直AB方向的y軸，因?yàn)槲⒘Ｑ靥摼�AB運(yùn)動，故在垂直AB的y軸方向的合力應(yīng)該為0，因?yàn)槲⒘Ｔ陔妶鲋惺苤亓�和電場力作用，重力方向豎直向下，電場力可以沿1和2的方向，因?yàn)榇怪眣軸的方向合力為0，故微粒受電場力只能沿2方向．
x軸方向：F_合=0-F_電cosθ-Gsinθ=ma_x           ①
y軸方向：F_合y=F_電sinθ-Gcosθ=0                ②
（1）根據(jù)受力分析知，微粒所受合力沿x軸的負(fù)方向，因?yàn)槲矬w沿AB運(yùn)動也就是x軸的正方向，故微粒做勻減速直線運(yùn)動；
（2）由②可知F電=

mgcosθ

sinθ

=

mg

tanθ

又因?yàn)镕_電=qE
所以E=

F電

q

=

mg

qtanθ

又因?yàn)槲⒘�帶正電，受電場力沿圖中2方向，故電場強(qiáng)度的方向和正電荷受力方向相同，即電場強(qiáng)度水平向左．
答：（1）微粒做勻減速直線運(yùn)動，原因微粒在直線上運(yùn)動且合力方向與運(yùn)動方向相反；
（2）電場強(qiáng)度E=

mg

qtanθ

方向水平向左．

點(diǎn)評：能正確的抓住微粒的運(yùn)動特征，微粒沿AB方向做直線運(yùn)動，只在垂直AB方向微粒受合外力為0，再根據(jù)對微粒的受力分析確定所受電場力的方向是水平向左還是向右．因?yàn)槲⒘�帶正電，根�?jù)電荷受力方向確定電場強(qiáng)度方向．