反射式速调管是常用的微波器件之一.它利用电子团在电场中的振荡来产生微波.其振荡原理与下述过程类似.如图所示.在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场.一带电微粒从A点由静止开始.在电场力作用下沿直线在A.B两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝4.0×103 N/C.方向如图所示.带电微粒质量m� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E₁＝2.0×10³ N/C和E₂＝4.0×10³ N/C，方向如图所示，带电微粒质量m＝1.0×10^－²⁰ kg，带电荷量q＝－1.0×10^－⁹ C，A点距虚线MN的距离d₁＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：

（2分）（1）B点距虚线MN的距离d₂；

(4分) （2）带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。

解析：（1）带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有

|q|E₁d₁－|q|E₂d₂＝0 ①

由①式解得d₂＝d₁＝0.50 cm ②

（2）设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a₁、a₂，由牛顿第二定律有

|q|E₁＝ma₁③ |q|E₂＝ma₂④

设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t₁、t₂，由运动学公式有

d₁＝a₁t⑤ d₂＝a₂t⑥ 又t＝t₁＋t₂⑦

由②③④⑤⑥⑦式解得t＝1.5×10^－⁸s

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（1）B点距虚线MN的距离d₂；
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