解题思路:(1)微粒做匀速直线运动,处于平衡状态,由平衡条件可以求出电荷量,根据微粒所受电场力的方向可以判断微粒的电性.
(2)微粒在电场中做类平抛运动,应用类平抛运动规律可以求出加速度与偏移量.
(1)微粒做匀速直线运动,处于平衡状态,
由平衡条件得:mg=q
UAB
d,
代入数据解得:q=2×10-9C,
电场力竖直向上,电场强度方向竖直向下,则微粒带负电;
(2)微粒在极板间做类平抛运动,
水平方向:L=v0t,
竖直方向:y=[1/2]at2,
由牛顿第二定律得:a=[F−mg/m]=
qUAB′
mg-g,
速度方向偏角正切值:tanθ=
vy
v0=
at
v0,
代入数据解得:tanθ=0.08,θ=arctan0.08,y=8×10-5m;
答:(1)微粒的带电量为2×10-9C,微粒带负电.
(2)微粒穿出电场时的速度与水平方向夹角为:arctan0.08,竖直偏移距离为8×10-5m.
点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动.
考点点评: 本题考查了微粒在电场中的运动,分析清楚微粒的运动过程、应用平衡条件、类平抛运动规律即可正确解题.