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精英家教网如图所示,在x>0的空间内存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E;在x<0的空间内存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也等于E.一电子(-e,m)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求:
(1)电子在x轴方向的分运动的周期为
 

(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个相邻交点之间的距离L为
 
分析:(1)电子沿x方向,先匀加速再匀减速,而后再反向匀加速,再匀减速依次循环往复运动,由对称性可得周期大小;
(2)电子的运动可分解为沿y轴正方向的匀速直线运动和x轴的匀减速运动,由分运动的等时性加以解决.
解答:解:(1)电子从A点进入x<0的空间后,沿y轴正方向仍做v0的匀速直线运动,沿x轴负方向做加速度大小仍为a的匀减速直线运动.根据运动的对称性得,电子x轴方向速度减为零的时间:
t2=t1=
2md
eE

所以电子的x方向分运动的周期:
T=4t1=4
2md
eE

(2)电子在x>0的空间中,沿y轴正方向以v0的速度做匀速直线运动,沿x轴负方向做匀加速直线运动,设加速度的大小为a,则:
F=eE=ma
d=
1
2
at12
yOA=v0t1  
解得:t1=
2md
eE

yOA=v0
2md
eE

电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个相邻交点之间的距离L=2yOA=2v0
2md
eE

故答案为:(1)4
2md
eE
;(2)2v0
2md
eE
点评:本题关键在于把带电粒子的曲线运动应用分解法化曲为直,分析受力情况是解决带电粒子在电场中运动问题的基础.
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也为E.一电子(电荷量大小为e、质量为m.)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求:
(1)电子第一次到达y轴时的坐标
(2)电子的x方向分运动的周期.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场.
(3)带电粒子运动的周期.

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如图所示,在x>0的空间中,存在沿轴正方向的匀强电场E;在x<0的空间中,存在沿轴负方向的匀强电场,场强大小也为E。一电子(电荷量大小为e、质量为m.)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力。

求:

(1)电子第一次到达y轴时的坐标

(2)电子从P到第二次到达Y轴所经历时间

 

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