一质量为m,电荷量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场,经过时间t,带电粒子具有的电势能与

一质量为m,电荷量为q的带电粒子(不计重力),以平行于电场线的初速度v0射入匀强电场,经过时间t,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同,则此匀强电场的场强大小为______,带电粒子在电场中所通过的路程为______.
樊天飞羽 1年前 已收到1个回答 举报

osir1855 幼苗

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解题思路:由题,电子以初速度v0与电场线平行束射入匀强电场,经时间t电子具有的电势能与刚进入电场时相同,速度大小相等,说明电子在匀强电场中做有往复的匀变速直线运动,根据对称性,往返时间相等.根据牛顿第二定律和速度公式结合,求出场强.由平均速度公式求出电子匀减速运动的位移大小,再求解路程.

电子经过时间t时,初末时刻电势能相同,则电场力不做功,电子回到初位置,速度和初位置大小相等.
所以电子在电场中一直作匀减速运动.从进入到速度减为0所用时间为t1=[t/2],则有 v0=at1
根据牛顿第二定律得,a=[eE/m],
得到v0=at1=[eE/m]•[t/2],
解得:E=
2mv0
et
通过位移为s=
v0
2•t1=
v0t
4;
电子在电场中的运动路程为S′=2s=
v0t
2.
故答案为:
2mv0
et;
v0t
2.

点评:
本题考点: 带电粒子在匀强电场中的运动;电势能.

考点点评: 本题关键是分析电子的运动情况,此题也可以根据动量定理求解电场强度,不难.

1年前

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