解题思路:粒子在电场中受到重力和电场力作用,重力方向竖直向下,电场力方向垂直于两极板,两个力不在同一条直线上,故合力不为零,物体沿直线运动,所以合力方向必定与物体的运动方向同向或者反向,很明显在这合力应与物体的运动方向反向.电场力方向应垂直于虚线向上,此过程中电场力不做功,由平行四边形定则求解电场力,得到电场强度;由动能定理可知,动能的增量等于重力做功.
由题液滴做直线运动,则电场力方向应垂直于虚线向上,液滴所受的合力方向沿虚线向下,如图所示,液滴做匀减速直线运动,则:
qE=mgcosθ
解得:
E=[mgcosθ/q]
因电场力与位移方向垂直,不做功,故电势能不变;
根据动能定理,液滴离开电场时动能为:[1/2mv2=
1
2m
v20]+mgLsinθ
液滴离开电场时的速度为:v=
v20-2gLsinθ
故答案为:[mgcosθ/q],
v20-2gLsinθ
点评:
本题考点: 带电粒子在混合场中的运动.
考点点评: 本题是带电体在复合场中运动的类型,分析液滴的受力情况,确定电场力的方向是解题的关键,要紧扣直线运动的条件进行分析.