如图所示,真空中一质量为m,带电量为-q的液滴以初速度为v0,仰角α射入匀强电场中以后,做直线运动,求:

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  • 解题思路:(1)若液滴做直线运动,则重力与电场力的合力与初速度在一条直线上;

    (2)若要使液滴的加速度最小,即为零,液滴所受电场力与重力的合力为零.

    (1)若液滴做直线运动,则重力与电场力的合力与初速度在一条直线上,由矢量三角形合成法则知,当qE垂直于合力时电场里最小,如图:

    由几何知识知:qE=mgcosα

    得:E=[mgcosα/q]

    电场力方向垂直于速度向上,则电场线方向垂直v0向右下方.

    (2)若要使液滴的加速度最小,即为零,液滴所受电场力与重力的合力为零:qE=mg

    得:E=[mg/q],方向竖直向下.

    答:(1)所需电场的最小场强的大小为[mgcosα/q],方向垂直v0向右下方.

    (2)若要使液滴的加速度最小,所加的电场场强大小[mg/q],方向竖直向下.

    点评:

    本题考点: 带电粒子在混合场中的运动;匀强电场中电势差和电场强度的关系.

    考点点评: 本题考查由运动情况来确定受力情况,掌握物体做直线运动的条件.

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