Question

一个带正电的微粒，从A点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线由A向B运动，如图所示，AB与电场线夹角为θ．已知带电微粒的质量为m，电荷量为q，A、B相距L（重力加速度为g）．
（1）试说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．
（2）求电场强度的大小和方向？

Answer 1

对微粒进行建立坐标系进行受力分析：




建立AB方向的x轴和垂直AB方向的y轴，因为微粒沿虚线AB运动，故在垂直AB的y轴方向的合力应该为0，因为微粒在电场中受重力和电场力作用，重力方向竖直向下，电场力可以沿1和2的方向，因为垂直y轴的方向合力为0，故微粒受电场力只能沿2方向．
x轴方向：F_合=0-F_电cosθ-Gsinθ=ma_x           ①
y轴方向：F_合y=F_电sinθ-Gcosθ=0                ②
（1）根据受力分析知，微粒所受合力沿x轴的负方向，因为物体沿AB运动也就是x轴的正方向，故微粒做匀减速直线运动；
（2）由②可知F电=

mgcosθ

sinθ

=

mg

tanθ

又因为F_电=qE
所以E=

F电

q

=

mg

qtanθ

又因为微粒带正电，受电场力沿图中2方向，故电场强度的方向和正电荷受力方向相同，即电场强度水平向左．
答：（1）微粒做匀减速直线运动，原因微粒在直线上运动且合力方向与运动方向相反；
（2）电场强度E=

mg

qtanθ

方向水平向左．