Question

如圖所示，一帶電微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中（實(shí)線代表電場(chǎng)線，電場(chǎng)方向未知），微粒恰沿直線AB運(yùn)動(dòng)，AB與水平方向夾角θ=30°，已知帶電微粒的質(zhì)量m=1.0×10^-7kg，電荷量q=

3

×10^-10C，A與B相距L=40cm，取g=10m/s²．則下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A、微粒一定帶負(fù)電

B、微�？赡苁冀K做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C、AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差的大小為2.0×10³V

D、要使微粒能從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒射入電場(chǎng)時(shí)的速度至少為4 m/s

Answer 1

分析：微粒受重力、電場(chǎng)力做直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閮蓚�(gè)力不在同一條直線上，所以不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)受力與速度方向的關(guān)系確定微粒的運(yùn)動(dòng)情況．根據(jù)受力求出電場(chǎng)力的大小，從而求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，根據(jù)U=Ed求出AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出微粒射入電場(chǎng)時(shí)的最小速度．

解答：解：A、微粒所受電場(chǎng)力和重力不在同一條直線上，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，受力如圖，電場(chǎng)力方向水平向左，因?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度方向未知，所以無(wú)法判斷電荷的電性，微粒所受合力方向與速度方向相反，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．故A、B錯(cuò)誤．
C、因?yàn)?span id="p51rjp1" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">tan30°=

mg

qE

，所以E=

mg

qtan30°

=

1×10-6

3 ×10-10× 3 3

N/C=1×104N/C，所以UAB=Ed=1×104×0.4×cos30°=2

3

×103V．故C錯(cuò)誤．
D、微粒所受的合力F_合=2mg，加速度a=20m/s²，根據(jù)v²=2aL，解得v=

2×20×0.4

m/s=4m/s，所以最小速度為4m/s．故D正確．
故選D．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)物體的受力判斷物體的運(yùn)動(dòng)，以及知道物體做直線運(yùn)動(dòng)，要么做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要么所受合力與速度方向在同一條直線上．